Согласование статических свойств источника сообщения и канала связи.
Такое согласование производится с целью передачи качетсва данных.
Оценка качества передачи осуществляется по трем основным показателям:
Достоверность
Скорость передачи
Сложность технической реализации
Достоверность дискретного канала обычно оценивается значением вероятности ошибочного приема единичного символа (элементарного сигнала)
Для непрерывных сообщений по достоверности передачи по величине средне квадратичной ошибки при воспроизведении сообщения.
Достоверность характеризует помехоустойчивость канала связи.
Средняя скорость передачи характеризует эфеективность канала связи.
Техническая реализация канала связи осуществляется с учетом возможности достижения слеудющих двух целей:
1 – преобразование сообщений в сигналы по средствам соответствующего кодирования, обеспечивающего простоту и надежность техническйо реализации системы при достижении оптимальной пропускной способности команд;
2 – преобразование сообщений с целью их защиты как от помех, так и от несанкционированного доступа, такое преобразование может производиться как на уровне знаков, так и сигналов.
На практике при кодировании могут приследоваться две цели:
При заданной скорости передачи обеспчение минимальной ошибки (максимальной достоверности);
При заданной достоверности обеспечение скорости передачи низкой пропускной способности канала.
Шенноном была доказана основная теорема кодирования, где показано, что по каналу связи с заданной пропускной способностью можно передавать информацию со скростью близкой к пропускной способности канала и малой вероятности ошибки.
Из теоремы Шеннона для случая дискретного канала с помехами вытекает неожиданное заключение, но фундаментальное заключение о том, что помехи в канале не накладывают ограничений на достоверность передачи сообщений. Ограничения в этом случае накладываются только на скорость передачи при которой может быть достигнута максимальная достоверность.
При наличии помех в канале для повышения достоверности в передаваемые сообщения необходимо вводить дополнительную избыточность, которая позволяла бы максимально устранить помехи в канале, при этом скорость передач информации снижается.
Таким образом два основных требования, предъявляемые к системам передачи: эффективность (скорость) и помехоустойчивость (достоверность) передачи является взаимоисключающими. Всякое увеличение избыточнсти делает передачу более надежной, а снижается эффективность. При проектировании каналов связи необходимо отыскивать компромисные решения, обеспечивающие достаточно высокую эффективность (скорость) при требуемой достоверности.
Использование методов кодирования в системах передачи данных (спд)
Кодирование представляет процедуру преобразования сообщений в определенную последовательность символов или сигналов.
В системах передачи информации в отличии от устройств вычислительной технике в качестве первостепенной задачи предполагает быстроту и достоверность передачи, а не удобство ее обработки.
В случае, когда свойства конкретного источника сигналов (сообщений) не соответствует свойствам канала связи, эффективность информационной системы может оказаться невысокой как было показано Шенноном эфеективность передачи может быть повышена пуьем введения в состав соответствующих кодирующих устройств.
Лекция №9
Одним из них является кодер источник, который должен обеспечивать такое преобразование сообщений источника при котором сигналы на его выходе обладали бы минимальной избыточностью позволяли бы приблизить скорость передачи к максимально возможному значению, то есть пропускной способности канала. Однако, так как в реальных каналах неизбежны помехи, то для борьбы с ними приходится дополнителнительно вводить кодер – канала, который обеспечивает перекодирование поступающих сообщений, чтобы повысить помехоустойчивость сообщений. На выходе линий связи (канала) должно быть предусмотрено устройство для обратного преобразования (декодирования) сигналов, поступивших с линий связи – декодер канала, после которого должно быть предусмотрено устройство для декодирования сигналов с источника – декодер источника.