1.2 通信系统的主要性能指标

衡量通信系统性能优劣的主要技术指标是系统的有效性和可靠性。有效性是指信息的传输速度,而可靠性是指信息传输的质量。两者是相互矛盾而又相互联系的,通常也是可以相互转换的。

模拟通信系统的有效性可用有效传输频带来度量,同样的消息采用不同的调制方式,则需不同的频带宽度。可靠性用系统输出信号噪声功率比来度量,在相同的条件下,某一系统输出信噪比高,则称该系统通信质量好。例如,通常电话要求信噪比为20~40dB,而电视则要求40dB以上。

与模拟通信相对应,衡量数字通信系统的主要性能指标为传输速率和传输差错率。

1.2.1 码元与比特

码元:携带信息的数字单元称为码元。它是指在数字信道中传送数字信号的一个波形符号,它可能是二进制的,也可能是多进制的。

比特:信息的度量单位。1位二进制数所携带的信息量即为1比特。例如,10010110,8位二进制数字,所携带的信息量为8比特。

1.2.2 传输速率和传输差错率

1.传输速率

传输速率是指在单位时间内通过信道的平均信息量,一般有两种表示方法。

①比特速率,又称为传信率,指系统每秒钟传送的比特数,单位是比特/秒(bps),用fb表示。

②码元速率,又称为传码率,指系统每秒钟传送的码元数,单位是波特(Baud),用fB表示。因为码元速率并没有限定是何种进制的码元,所以给出码元速率时,必须说明这个码元的进制。

对于M进制码元,其码元速率和比特速率的关系式为:

显然,对二进制码元,fb=fB

数码率指标不能真正体现出信道的传输效率,因为传输速率越高,所占用的信道频带越宽,因此通常采用单位频带的传信率,即,其单位为bps·Hz。

2.传输差错率

衡量数字通信系统可靠性的主要指标是误码率和误比特率。

① 误码率,指在传输的码元总数中错误接收的码元数所占的比例,用Pe表示。

② 误比特率,又称为误信率,指在传输的信息量总数中错误接收的比特数所占的比例,用Peb表示。