
- •Раздел I. Основы теории информации.
- •1.Информация:основные понятия, свойства информации.
- •2. Символы и сигналы, их виды
- •3. Способы измерения информации: геометрическая мера, комбинаторная мера
- •4.Аддетивная мера информации. Мера Хартли.
- •5.Статистическая мера информации. Связь вероятности информации.
- •6.Энтропия и ее основные свойства.
- •Раздел II. Переносчики информации
- •1.Физические сигналы и их математическое описание. Виды сигналов
- •2. Спектральные характеристики сигналов
- •3. Отличительные (информационные) признаки сигналов
- •4. Виды сообщений
- •5. Квантование сигналов и его роль в спд
- •6. Виды квантования: по уровню, по времени.
- •7. Квантование по уровню и времени
- •8. Дифференциальное квантование
- •9. Теорема Котельникова. Функция отсчетов и ее свойства
- •10. Практическое значение теоремы Котельникова
- •Раздел III. Способы формирования сообщений
- •1. Нанесение и снятие информации с материальных носителей.
- •2. Типы переносчиков сигналов
- •3. Непрерывные методы модуляции, основные понятия и виды.
- •4. Амплитудная модуляция (ам) и ее особенности.
- •5. Частотная и фазовая модуляция
- •6. Спектры модулированных колебаний
- •7. Балансная модуляция (дбп и обп)
- •8. Полярная модуляция
- •9. Амплитудная манипуляция (аМн)
- •10. Частотная манипуляция (чАм)
- •11. Фазовая манипуляция (афМн и офм/фрм)
- •12. Двухкратные непрерывные модуляции
- •13. Импульсные методы модуляции, их виды
- •14. Аим: виды и особенности
- •15. Шим, характеристика, особенности.
- •16. Фим, ее особенности
- •18. Ким(икм) – особенности, область изменения
- •19. Δ-модуляция
- •20. Разностно-дискретная модуляция
- •21. Λ-δ-модуляция
- •22. Многократные методы модуляции
- •23. Демодуляция (детектирование) сигналов
- •Раздел IV. Передача данных по каналам связи
- •1.Основные хар-ки каналов связи
- •2. Скорость передачи данных по каналам связи
- •3. Согласование физических характеристик сигналов и каналов связи
- •4.Согласование статических свойств источника сообщений и канала связи
- •5. Принцип работы идеального приемника в.А. Котельникова
- •6. Критерий эффективности передачи данных по каналам связи.
- •Раздел V. Основы теории кодирования
- •1.Кодирование информ. И его роль в спд
- •2. Непомехоустойчивые коды, их виды и особенности
- •3. Код Грея, его особенности и назначение(рефлексный или отражательный код)
- •4. Основные принципы эффективного кодирования.
- •5. Эффективное кодирование по алгоритму Шеннона-Фана
- •6. Эффективное кодирование по алгоритму Хафмена
- •7. Помехоустойчивое кодирование, использование принципа избыточности для повышения помехоустойчивости спд
- •8. Основные виды помехоустойчивых кодов
- •9. Использование избыточности кодов для обнаружения ошибок
- •10. Кодовое расстояние Хемминга и его использование для коррекции ошибок.
- •11. Декодирование по принципу максимального правдоподобия
- •12. Связь максимальной кратности обнаруживаемых и исправляемых ошибок с минимальным кодовым расстоянием.
- •13. Показатели качества корректирующего кода
- •14. Геометрическая интерпретация блоковых корректирующих кодов
- •15. Принципы построения блоковых линейных кодов
- •16. Циклические коды, их особенности и принципы построения
- •17. Коды бчх, общая характеристика.
4.Согласование статических свойств источника сообщений и канала связи
Оценка качества передачи производится по 3-м основным показаниям: 1) достоверность передачи; 2) скорость передачи; 3) простота технической реализации.
1) Достоверность для дискретного канала обычно оценивается вероятностью ошибочного приема одного символа или элементарного сообщения. При передаче непрерывных сообщений по достоверности передачи судят по значению среднеквадратичной ошибки при воспроизведении сообщения. М2=Мy(t)-x(t)2; y(t) - сигнал на выходе; x(t) - на входе; М - мат. ожидание. Достоверность характеризует помехоустойчивость инф. системы.
2) Скорость передачи характеризует эффективность информационной системы.
3) Техническая реализация информационной системы осуществляется исходя из возможности достижения 2-х следующих целей: 1. преобразование сообщений в соответствующие сигналы посредством соответственного выбора способа кодирования, обеспечивающего простоту и надежность аппаратной реализации. 2. преобразование сообщений с целью их защиты от несанкционированного доступа (шифрование). Такое преобразование может осуществляться как на уровне знаков, так и на уровне сигналов.
На практике при кодировании сообщений можно прийти к достижению двух целей:
1) при заданной скорости передачи обеспечить минимально возможную ошибку.
2) при заданной достоверности передачи обеспечить скорость передачи, приближающийся к пропускной способности канала.
На
практике предельные возможности канала
обычно никогда полностью нигде не
используются, поэтому степень загрузки
канала характеризуется понятием -
коэффициент использования канала:
=J/Cд;
J=H/t
- производительность источника сообщений;
0
1;
Cд - скорость передачи по дискретному каналу.
Клодом Шенноном была доказана основная теорема кодирования, где показано, что по каналу связи с заданной пропускной способностью Сд можно передавать информацию со скоростью, сколько угодно близкой к пропускной способности канала и с достоверностью со сколь угодно малой вероятностью ошибок. Такое качество передачи может быть достигнуто путем соответственного метода кодирования. В случае дискретного канала без помех, путем подходящего преобразования сигналов, осуществляемого кодером источника можно обеспечить кодирование, устраняющее избыточность передаваемых сообщений, т. е. добиться достижения среднего числа символов, требующихся для передачи этих сообщений. При отсутствии помех это даст выигрыш во времени, а значит и быструю скорость передачи, поэтому такое кодирование называется эффективным или оптимальным.
Подобные методы кодирования существуют, но универсальные методики их построения пока не найдены и отыскание эффективных методов кодирования в общем случае представляет значительные трудности. Вместе с тем решение этой задачи позволяет приблизить скорость передачи к ее предельному значению, обусловленному пропускной способностью канала, потому является одной из основных задач теории информации.
При наличии помех в передаваемое сообщение приходится вводить дополнительную избыточность, которая позволила бы максимально устранить влияние помех. При этом скорость передачи будет снижаться. К. Шенноном для дискретного канала с помехами было показано, что помехи в канале не накладывают ограничений на достоверность передачи. Ограничение накладывается только на скорость передачи, при которой может быть достигнута требуемая достоверность. Скорость передачи в канале с помехами не должна превышать пропускной способности канала при наличии помех. Количество избыточной информации при этом должно равно тем потерям информации, которые обусловлены наличием помех в канале.
В принципе, инф-ю по каналу можно передавать и со скоростью, превышающую пропускную способность канала. Но при этом неизбежны искажения, т. е. снижение достоверности и помехоустойчивости передачи.