Использование методов кодирования информации в спд

Кодирование представляет собой процедуру преобразования сообщений в определенную последовательность символов или сигналов.

В системах передачи информации, в отличие от устройств вычислительной техники, кодирование в качестве первостепенной задачи предполагает быстроту и эффективность ее передачи, а не удобство ее обработки.

В случае, когда, что свойства конкретного источника информации могут не соответствовать свойствам канала связи, эффективность информационной системы может оказаться невысокой. Как показано Шенноном, эффективность передачи может быть повышена путем введения в состав системы соответствующих кодирующих устройств. Одним из таких устройств является кодер источника, который должен обеспечивать такое преобразование сообщений от источника, при котором на выходе кодера источника, сигналы обладали бы минимальной избыточностью и позволяли приблизить скорость к максимальному значению, т.е. к пропускной способности канала.

Однако поскольку в реальных каналах неизбежны помехи (искажения), то для борьбы с ними в ИС приходится вводить и кодер канала, который обеспечивает перекодирование поступающих в канал сообщений, чтобы повысить их помехоустойчивость (помехозащищенность). На выходе канала связи соответственно должно быть предусмотрено устройство декодирования канала, вслед за которым располагается декодер источника, с выхода которого сообщение поступает к получателю.

Особенности аддитивных систем передачи информации

Недостатком многих корректирующих кодов (т.е 2 исправляет и 1 обнаруживает ошибки), является их слабая приспособленность к условиям передачи данных. Избыточность таких кодов постоянна и выбирается обычно из соображения обеспечения требуемой верности при наилучших условиях передачи. Если избыточность кода привести в соответствие с реальным состоянием канала в данный промежуток времени, то можно существенно повысить эффективность канала без ущерба для достоверности передачи. Эта идея лежит в основе адаптивного кодирования и адаптивного декодирования. В случае адаптивного декодирования, в зависимости от числа ошибок в принимаемых комбинациях, изменяют структуру и параметры алгоритмов декодирования и функции декодеров. В случае адаптивного кодирования, кроме указанных операций, изменяют также структуру и параметры кодов, алгоритмов кодирования и самих кодеров.

Функции адаптивных декодеров зависят от возможности организации обратного канала связи. А также от характера искажений сигналов, свойств помех, степени распределения ошибок и других факторов. Для построения систем адаптированного кодирования необходимо наличие канала ОС, с помощью которого на передающую сторону поступает информация о качестве канала и условия передачи.

Системы передачи данных без канала обратной связи, в принципе, позволяют достигать желаемой точности передачи информации путем использования соответствующих корректирующих кодеров. Платой за обеспечение желаемой достоверности служит существенное увеличение длины используемых кодовых комбинаций, а также существенное усложнение аппаратуры. Недостатком систем без обратной связи является также и то, что источник не получает никаких подтверждений о том, как принята информация приёмником. Поэтому в таких системах предъявляются очень высокие требования к надежности, используемой аппаратуры. Исходя из этого, системы без ОС применяют, в первую очередь, тогда когда невозможно организовать канал ОС или недопустимы задержки при передаче информации. В силу указанных обстоятельств, широкое распространение получили системы с ОС, в которых достоверность передачи повышается за счет обнаружения ошибок на приемной стороне с повторением только неправильно принятых кодовых комбинаций. Адаптивное управление, повторение информации, существенно приближает избыточность кода к информационному пределу. При этом избыточность будет минимальна при отсутствии ошибок, и будет увеличиваться с ростом их числа.

Системы с ОС, в зависимости от способа организации ОС, делятся на системы с информационной ОС (ИОС) и системы с решающей ОС (РОС).