Общие представления о канале связи

Схема передачи информации по каналу связи

получатель

сообщения

Канал связи

Понятие «информация» неразрывно связано с динамическими процессами взаимодействия её источника и приёмника, которое может быть реализовано лишь при наличии между ними системы связи, которая

называется каналом связи.

источник сообщения передатчик искажения затухания приемник

Сообщение, вырабатываемое источником и подлежащее передаче (человеческая речь, музыкальное произведение, письменный текст, изображение и так далее) нужно предварительно превратить в сигнал, вид

которого удобен для передачи по каналу

Процесс передачи

сообщений по каналу связи:

Любое сообщение, которое содержит определённую последовательность букв, цифр, элементов изображения можно представить в виде множества этих элементов {V1}, поступивших на вход передатчика.

На выходе передатчика получается множество сигналов {U1}=A[{V1}], где A – некоторый оператор, описывающий преобразование множества {V1} в {U1}. В конце линии связи (на входе приёмника) сигнал можно представить в виде множества {U2}=B[{U1}]+ {W}, где B – оператор, описывающий преобразование сигнала при распространении его по линии связи (искажение и затухание), а {W} – множество помех различной природы, примешивающееся к сигналу при его распространении.

Процесс передачи

сообщений по каналу связи:

После преобразования в приёмнике на выходе его получаем сообщение {V2}=C[{U2}]=C(B[{U1}]+ {W}), где C – оператор преобразования в приёмнике, восстанавливающий сообщение из сигнала, поступившего с линии. Помехи могут быть сведены к минимуму путём тщательного настраивания аппаратуры, кроме случайных помех.

Естественно, что в результате всех перечисленных преобразований, затуханий, помех, оказывается, что {V2}≠{V1}, то есть сообщение полученное отличается от отправленного (голос, шрифт, изображение). Условием передачи информации по каналу связи без искажений будет, очевидно, соблюдение равенства I[{V1}]=I[{V2}], где I – смысловое содержание информации.

Характеристики каналов

связи:

Ещё одной характеристикой, свойственной любому каналу связи, является задержка сообщений на некоторую величину τ. Причиной её является конечная скорость распространения сигналов в любой линии связи. Эта скорость равна 3*10^5 км/с в радиолиниях, 2*10^5 м/с в проводных линиях связи, около 0,35 км/с – при распространении звука в атмосфере. Для почтовых каналов связи – 100, 10, ед км/ч. Это может являться причиной искажений (фазовые искажения). Всё это можно отнести и к другим каналам связи: акустическим, оптическим, почтовым и другим.

К важнейшим проблемам, исследуемым и решаемым теорией информации, относится проблема наиболее эффективного использования каналов связи (проблема эффективного использования каналов связи (скорость) и проблема надёжности).