Инфокоммуникационные сети, 1 задача.

k = 1.38*10^-23; %Постоянная Больцмана.

W = 300*10^6; %Полоса канала, Hz.
fprintf("Полоса канала: %d Mhz\n", W/10^6);

BER = 10^-6;
EbN0_dB = 10.6; %Отношение для достижения нужной вероятности ошибки, dB
fprintf("Требуемая вероятность ошибки (%d) достигается при Eb/N0 = %.1f dB\n", BER, EbN0_dB);

St = 0.1; %Мошность передатчика, W
St_dB = 10*log10(St); %Мощность передатчика, dBW
fprintf("Мощность передатчика: %.2f W (%d dBW)\n", St, St_db);

L_dB = 100; %Потери при прохождении, dB
fprintf("Потери при прохождении: %d dB\n", L_dB);

T = 290; %Температура приемника, K
fprintf("Температура приемника: %d K\n", T);

kT_dB = 10*log10(k*T); %Плотность мощности теплового шума, dbWhz^-1
fprintf("Плотность мощности теплового шума: %.2f dbWhz^-1\n", kT_dB);

F_dB = 2; %Шум приемника, dB
fprintf("Шум приемника: %d dB\n", F_dB);

Wk = 0.5; %Сколько бит/c можно послать при полосе в 1Гц. (спектральная эффективность?) Для BPSK в России = 0.5 (но это не точно)

%Вычисления:

S_dB = St_dB-L_dB; %Вычисление принимаемой мощности
fprintf("Принимаемая мощность: %d dBW\n", S_dB);

SN0_dB = S_dB-kT_dB-F_dB; % Отношение сигнал/шум на приемной стороне
fprintf("Отношение сигнал/шум (плотность) на приемной стороне S/N0: %.2f dBHz\n", SN0_dB);

rb_dB = SN0_dB-EbN0_dB; %Максимальная скорость передачи данных, dB (bit/s)
rb = 10^(rb_dB/10); %Максимальная скорость передачи данных, bit/s
fprintf("Максимальная скорость передачи данных: %.2f dB (bit/s) или %.2f Mbps \n", rb_dB, rb/10^6);

Wused = rb/Wk; %Занимаемая полоса частот
fprintf("Занимаемая полоса частот: %.2f MHz\n", Wused/10^6);

if (Wused < W)
    fprintf("Занимаемая полоса уже, чем предоставленная, значит система ограничена мощностью\n");
else
    fprintf("Занимаемая полоса шире, чем предоставленная, значит система ограничена по полосе\n");
end

SN0 = 10^(SN0_dB/10); %Перевод отношения сигнал/шум из dB
nuMax = log2(1/W*SN0+1); %Предел спректральной эффективности
fprintf("Предел спектральной эффективностти: %.2f bits/s*Hz^-1\n", nuMax);

rbMax = W*nuMax; %Преддельная скорость передачи
fprintf("Предельная скорость передачи: %.2f Mbit/s\n", rbMax/10^6);