Передача информации
Схема передачи информации
Рис. 1
ИС – источник сообщения, который регистрирует (фиксирует) информацию на каком-либо носителе В роли ИС могут выступать сканеры, факсимильные аппараты, клавиатуры, компьютеры и т.д.
КУ –
кодер канала. На него возложены
функции кодирования
сообщения (помехозащитного
кодирования,
если передаваемый сигнал подвержен
воздействиям помех). На выходе кодера
имеем кодовую комбинацию (слово) длиной
разрядов (бит).
М – модулятор сигнала. Изменяет информационные характеристики переносчика, накладывая на него дискретный сигнал
КС - канал связи - оборудование и программное обеспечение, предназначенное для связи двух конечных пользователей.
ЛС - линия связи - совокупность технических устройств и физической среды (воздух, электрическое или магнитное поле), обеспечивающая передачу сигнала на расстояние. Л. с. является составной частью канала связи
ДМ – демодулятор. Выполняет выделение дискретного сигнала из сигнала. Имеет место в схеме только при наличии модулятора М.
ДК – декодер – преобразует сообщение в удобный для получателя вид
ПС – получатель сообщения. В его роли может выступать компьютер, принтер, дисплей и т.д.
Технически блоки модулятор (М) и демодулятор (ДМ) реализованы в одном устройстве, которое называется модем (модулятор-демодулятор)
По
ЛС кодовая комбинация передается
последовательным кодом в течении времени
.
Под каждый разряд отводится
.
Количество
информации, передаваемой по ЛС за единицу
времени, называется скоростью
передачи информации
бит/c
(бод),
где
-
количество
информации,
содержащейся
в последовательности сообщений
Предельное
значение скорости передачи информации
называется пропускной
способностью
КС без помех
.
Если
задана длина кодовой комбинации
,
имеется возможность передать
сообщений. Число сообщений, обычно,
соответствует числу состояний реальной
системы или объекта. Информационная
емкость такой системы представляет
собой количество информации при равных
вероятностях появления сообщений и
определяется формулой Хартли
(1)
(2)
Пропускная способность выражает максимальное количество двоичных символов, которое КС способен передать за 1 с
Помехоустойчивое кодирование
Этот вид кодирования применяется для обнаружения и/или исправления ошибок, которые могут возникнуть в дискретном сигнале при его передаче по каналам связи.
В качестве базового кода, который подвергается помехозащитному кодированию, используется равномерный двоичный код. Такой исходный (базовый) код называется первичным
Искажение кодовых комбинаций. При передаче по каналу связи передаваемый код может искажаться в результате воздействия помех.
Действия
помех приводят к искажению разрядов в
передаваемой кодовой последовательности
,
т.е. к появлению ошибки
Искажение
рассматривается как сложение по модулю
2 исходной кодовой комбинации
и ошибки:
,
где
– искаженная
кодовая комбинация.
С
ошибкой связано понятие ее кратности g
– это
число искаженных разрядов.
Пусть имеется таблица кодов:
-
Исходные символы
Двоичные коды
a
00
b
01
c
10
d
11
и кратность ошибки = 1, т.е. соответствующие ошибке кодовые комбинации – элементы множества {01, 10}. Пусть передается кодовая комбинация 10 (код символа c). Тогда возможное искажение представлено в таблице:
Передаваемая кодовая комбинация |
Ошибка |
Принимаемая кодовая комбинация |
Результат декодирования |
10 |
01 |
11 |
d |
10 |
10 |
00 |
a |
Таким образом, в результате ошибки принимающая сторона вместо символа c примет символ d или a и ошибка даже не будет обнаружена.