- •Использование теоремы Котельникова в теории информации
- •Доказательство теоремы Котельникова
- •Практическое значение теоремы Котельникова
- •Смысл понятия «бит» как единицы измерения информации
- •Современные подходы к построению теории измерения количества информации
- •Формула Шеннона и ее практическое использование
- •Вывод формулы Шеннона для случая двухсимвольного алфавита
- •Понятие передаточной функции и ее использование в теории информации
- •Первая теорема Шеннона
- •Пропускная способность канала связи как объект исследования теории информации
- •Понятие дельта-функции Дирака и ее использование в теории информации
- •Разновидности модуляции
- •Аналоговая модуляция
- •Импульсная модуляция
- •Общие признаки различных систем передачи данных – понятие линейного канала связи
- •Общие принципы описания линейных каналов передачи информации
- •Прямое и обратное преобразование Фурье, его использование в описания функционирования линейных каналов передачи данных
- •Коды и их разновидности
- •Блоковые коды
- •Линейные коды общего вида
- •Теория кодирования как область исследования теории информации
- •Операция свертки и ее использование в теории информации и связи
- •Оптимизация кодирования
Общие принципы описания линейных каналов передачи информации
<wiki = http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B2%D1%8F%D0%B7%D1%8C_(%D1%82%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0)>
Линия связи (ЛС) в узком смысле — физическая среда, по которой передаются информационные сигналы аппаратуры передачи данных и промежуточной аппаратуры. В широком смысле — совокупность физических цепей и (или) линейных трактов систем передачи, имеющих общие линейные сооружения, устройства их обслуживания и одну и ту же среду распространения (ГОСТ 22348). Тракт — совокупность оборудования и среды, формирующих специализированные каналы имеющие определённые стандартные показатели: полоса частот, скорость передачи и т. п.
Линия содержит одну и более цепь связи/ствол. Сигнал действующий в линии называется линейным (от слова линия).
Для обеспечения эффективного использования цепей связи на них с помощью каналообразующего оборудования (КОО) организуются каналы связи. В некоторых случаях линия, цепь связи и канал связи совпадают (одна линия, одна цепь и один канал), в некоторых канал состоит из нескольких линий/цепей (как последовательно так и параллельно). Каналы могут вкладываться друг в друга (групповой канал). Сигнал «содержащий» несколько индивидуальных каналов называется групповым сигналом. Каналы можно разделить на непрерывные (аналоговые) и дискретные (цифровые).
Канал связи может быть:
симплексный — то есть допускающей передачу данных только в одном направлении, пример — радиотрансляция, телевидение;
полудуплексный — то есть допускающей передачу данных в обоих направлениях поочерёдно;
дуплексным — то есть допускающей передачу данных в обоих направлениях одновременно, пример — телефон
<wiki>
<какая то хрень>
В общем случае под каналом передачи информации понимают всю совокупность технических средств, обеспечивающих передачу электрических сигналов от источника сообщений к потребителю. При рассмотрении каналов линию связи чаще всего полагают заданной (считается, что все необходимые характеристики линии связи известны) и все задачи анализа и синтеза каналов передачи информации сводятся к анализу и синтезу операторов преобразования сигналов в передатчике, приемнике и других устройствах
признакам: по назначению, по характеру линий связи, по диапазону частот, по характеру сигналов на входе и выходе каналов и т. п. В теории передачи сигналов каналы классифицируют по характеру сигналов на входе и выходе. Различают непрерывные, дискретные и дискретно-непрерывные каналы. В непрерывных каналах сигналы на входе и выходе непрерывны по уровням; в дискретных каналах – они соответственно дискретны; а в дискретно-непрерывных – сигналы на входе дискретны, а на выходе непрерывны, и наоборот.
Возможна также классификация каналов по назначению РТСПИ (телеграфные, телефонные, телевизионные, телеметрические и др.), по виду физической среды распространения (проводные, кабельные, волноводные и др.)
</какая то хрень>
Прямое и обратное преобразование Фурье, его использование в описания функционирования линейных каналов передачи данных
<fur'e from = РГР1.doc">
Теорема Котельникова фактически построена на изучении вопроса о том, как соотносятся между собой спектры периодических и апериодических сигналов. Для представления периодических процессов используются ряды Фурье, а для представления апериодических - интегралы Фурье.
Любую функцию, удовлетворяющую достаточно слабым ограничениям, можно представить в виде интеграла Фурье:
|
|
Конкретный вид спектра можно найти, выполнив, как говорят, прямое преобразование Фурье. Оно имеет вид:
|
|
(косинус - преобразование Фурье) и
|
|
(синус - преобразование Фурье)
Использование синус и косинус преобразований Фурье вполне наглядно, однако для дальнейших целей удобнее использовать представление преобразования Фурье через мнимые экспоненты. Его можно получить из формул указанных выше воспользовавшись известным представлением синуса и косинуса через мнимую экспоненту
|
|
|
|
Запись преобразования Фурье через мнимые экспоненты выглядит так
|
|
Обратное преобразование Фурье дается формулой (ЧЕРЕЗ ЕКСПОНЕНТЫ)
|
(7) |
Формулы
(6) и (7) относятся к случаю, когда
используются частоты. Во многих случаях,
однако, удобнее пользоваться представлением,
в котором фигурируют круговые частоты,
отличающиеся множителем 2:
.
В этом случае за частотной функцией также сохраняется название «преобразование Фурье», поэтому при конкретных вычислениях всегда нужно следить о каких именно парах прямого и обратного преобразований идет речь.
|
(8) |
Обратное преобразование Фурье в этом представлении дается формулой, отличающейся от (7) множителем:
|
(9) |
Интеграл Фурье может быть применен к любым (как периодическим, так и непериодическим функциям).
</fur'e from = РГР1.doc">
