Хід виконання роботи.
Визначити ймовірності появи символів на виході джерела P(ui) (для парних варіантів) або ймовірності появи символів на вході приймача P(zi) (для непарних варіантів). Для цього використати задану канальну матрицю й імовірності символів.
Визначити ентропію джерела повідомлень H(U) і ентропію приймача H(Z) використаю формулу (1.1). Зрівняти їх між собою й перелічити властивості ентропії.
Розрахувати матрицю ймовірностей об'єднаної системи
й відсутню канальну матрицю. Для
розрахунків використати співвідношення:
. (1.3)
Розрахувати повні умовні ентропії
й
по формулах (1.4-1.5). Провести їхній аналіз
і описати їхній фізичний зміст.
; (1.4)
. (1.5)
Розрахувати інформаційні втрати при передачі в абсолютних і відносних одиницях (%).
Визначити середня кількість вірно прийнятої інформації;
Визначити швидкість передачі інформації й швидкість передачі повідомлень.
Розрахувати продуктивність джерела повідомлень і поставити вимога до пропускної здатності каналу зв'язку.
Вимоги до оформлення роботи
Звіт по лабораторній роботі повинен містити:
Титульний аркуш.
Аркуш із завданням.
Порядок розрахунку з результатами й проміжними даними. Використовувані розрахункові формули повинні супроводжуватися коментарями.
Аналіз результатів розрахунків.
Висновки.
Питання до захисту лабораторної роботи
Інформація, її характеристики й властивості.
Ентропії по Шеннону й по Хартли. Властивості ентропії.
Структура інформаційного каналу і його основні елементи.
Поняття сигналу й повідомлення.
Умовна ентропія і її властивості.
Інформаційні втрати при передачі повідомлень.
Швидкість передачі інформації й повідомлень.
Узгодження каналу зв'язку з переданим сигналом.
Таблиця 1.1 - Варіанти завдань до лабораторної роботи №1
№ вар. |
Канальна матриця |
p(ui) |
p(zi) |
М |
Тi, мc |
|
|||||||||||||||||||||||||||
1 |
P(U/Z) |
0.7 |
0.1 |
0 |
0.3 |
|
350 |
2 |
|
||||||||||||||||||||||||
0.3 |
0.6 |
0.1 |
0.3 |
|
3 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
0 |
0.3 |
0.9 |
0.4 |
|
1 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
2 |
P(U/Z) |
0.8 |
0.1 |
0 |
|
0.6 |
300 |
2 |
|
||||||||||||||||||||||||
0.1 |
0.7 |
0.1 |
|
0.3 |
3 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
0.1 |
0.2 |
0.9 |
|
0.1 |
3 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
3 |
P(U/Z) |
0.7 |
0.1 |
0 |
0.1 |
|
150 |
2 |
|
||||||||||||||||||||||||
0.25 |
0.8 |
0 |
0.7 |
|
2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
0.05 |
0.1 |
1 |
0.2 |
|
4 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
4 |
P(U/Z) |
0.75 |
0 |
0.1 |
|
0.6 |
100 |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||
0.2 |
0.9 |
0.1 |
|
0.1 |
1 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
0.05 |
0.1 |
0.8 |
|
0.3 |
2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
5 |
P(U/Z) |
0.5 |
0 |
0.1 |
0.3 |
|
200 |
2 |
|||||||||||||||||||||||||
0.4 |
0.8 |
0.1 |
0.5 |
|
3 |
||||||||||||||||||||||||||||
0.1 |
0.2 |
0.8 |
0.2 |
|
1 |
||||||||||||||||||||||||||||
6 |
P(Z/U) |
0.8 |
0.2 |
0 |
|
0.55 |
170 |
3 |
|||||||||||||||||||||||||
0.1 |
0.9 |
0 |
|
0.15 |
5 |
||||||||||||||||||||||||||||
0.1 |
0.3 |
0.6 |
|
0.3 |
3 |
||||||||||||||||||||||||||||
7 |
P(Z/U) |
0.9 |
0.1 |
0 |
0.25 |
|
480 |
3 |
|||||||||||||||||||||||||
0 |
1 |
0 |
0.35 |
|
4 |
||||||||||||||||||||||||||||
0.05 |
0.25 |
0.7 |
0.4 |
|
1 |
||||||||||||||||||||||||||||
8 |
P(Z/U) |
0.7 |
0.3 |
0 |
|
0.3 |
950 |
2 |
|||||||||||||||||||||||||
0.1 |
0.6 |
0.3 |
|
0.5 |
5 |
||||||||||||||||||||||||||||
0.1 |
0 |
0.9 |
|
0.2 |
3 |
||||||||||||||||||||||||||||
9 |
P(Z/U) |
0.9 |
0 |
0.1 |
0.6 |
|
400 |
2 |
|||||||||||||||||||||||||
0.1 |
0.7 |
0.2 |
0.1 |
|
5 |
||||||||||||||||||||||||||||
0.05 |
0.05 |
0.9 |
0.3 |
|
3 |
||||||||||||||||||||||||||||
10 |
P(Z/U) |
0.75 |
0.05 |
0.2 |
|
0.35 |
250 |
2 |
|||||||||||||||||||||||||
0.3 |
0.7 |
0 |
|
0.35 |
3 |
||||||||||||||||||||||||||||
0 |
0.05 |
0.95 |
|
0.3 |
4 |
||||||||||||||||||||||||||||
Продовження табл. 1.1
№ вар. |
Канальна матриця |
p(ui) |
p(zi) |
М |
Тi, c |
|
|||||||||||||||||||||||||||
11 |
P(U/Z) |
1 |
0.05 |
0 |
0.2 |
|
650 |
4 |
|
||||||||||||||||||||||||
0 |
0.8 |
0.3 |
0.5 |
|
2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
0 |
0.15 |
0.7 |
0.3 |
|
5 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
12 |
P(U/Z) |
0.9 |
0 |
0.2 |
|
0.3 |
100 |
3 |
|
||||||||||||||||||||||||
0.05 |
1 |
0.1 |
|
0.3 |
3 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
0.05 |
0 |
0.7 |
|
0.4 |
4 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
13 |
P(U/Z) |
0.55 |
0 |
0.05 |
0.55 |
|
150 |
3 |
|
||||||||||||||||||||||||
0.4 |
1 |
0.05 |
0.15 |
|
2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
0.05 |
0 |
0.9 |
0.3 |
|
1 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
14 |
P(U/Z) |
0.6 |
0.15 |
0 |
|
0.2 |
600 |
3 |
|
||||||||||||||||||||||||
0.4 |
0.8 |
0 |
|
0.5 |
4 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
0 |
0.05 |
1 |
|
0.3 |
2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
15 |
P(U/Z) |
0.8 |
0.2 |
0.1 |
0.2 |
|
200 |
3 |
|||||||||||||||||||||||||
0.1 |
0.75 |
0 |
0.4 |
|
3 |
||||||||||||||||||||||||||||
0.1 |
0.05 |
0.9 |
0.4 |
|
4 |
||||||||||||||||||||||||||||
16 |
P(Z/U) |
1 |
0 |
0 |
|
0.25 |
470 |
3 |
|||||||||||||||||||||||||
0.1 |
0.8 |
0.1 |
|
0.35 |
2 |
||||||||||||||||||||||||||||
0.25 |
0.05 |
0.7 |
|
0.4 |
4 |
||||||||||||||||||||||||||||
17 |
P(Z/U) |
0.9 |
0 |
0.1 |
0.2 |
|
380 |
2 |
|||||||||||||||||||||||||
0.05 |
0.75 |
0.2 |
0.15 |
|
2 |
||||||||||||||||||||||||||||
0 |
0 |
1 |
0.65 |
|
5 |
||||||||||||||||||||||||||||
18 |
P(Z/U) |
0.85 |
0.15 |
0 |
|
0.5 |
595 |
3 |
|||||||||||||||||||||||||
0 |
1 |
0 |
|
0.25 |
5 |
||||||||||||||||||||||||||||
0 |
0.05 |
0.95 |
|
0.25 |
6 |
||||||||||||||||||||||||||||
19 |
P(Z/U) |
0.7 |
0.1 |
0.2 |
0.6 |
|
650 |
3 |
|||||||||||||||||||||||||
0.25 |
0.6 |
0.15 |
0.3 |
|
2 |
||||||||||||||||||||||||||||
0 |
0.1 |
0.9 |
0.1 |
|
7 |
||||||||||||||||||||||||||||
20 |
P(Z/U) |
0.6 |
0.1 |
0.3 |
|
0.4 |
500 |
3 |
|||||||||||||||||||||||||
0 |
0.9 |
0.1 |
|
0.25 |
2 |
||||||||||||||||||||||||||||
0 |
0 |
1 |
|
0.35 |
4 |
||||||||||||||||||||||||||||
Продовження табл. 1.1
№ вар. |
Канальна матриця |
p(ui) |
p(zi) |
М |
Тi, c |
|
|||||||||||||||||||||||||||
21 |
P(U/Z) |
0.85 |
0.05 |
0 |
0.35 |
|
160 |
5 |
|
||||||||||||||||||||||||
0.05 |
0.9 |
0.3 |
0.35 |
|
3 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
0.1 |
0.05 |
0.7 |
0.3 |
|
2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
22 |
P(U/Z) |
0.9 |
0.05 |
0.05 |
|
0.2 |
800 |
5 |
|
||||||||||||||||||||||||
0.1 |
0.75 |
0 |
|
0.4 |
4 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
0 |
0.2 |
0.95 |
|
0.4 |
5 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
23 |
P(U/Z) |
0.55 |
0.2 |
0.2 |
0.5 |
|
440 |
3 |
|
||||||||||||||||||||||||
0.3 |
0.8 |
0.2 |
0.25 |
|
4 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
0.15 |
0 |
0.6 |
0.25 |
|
4 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
24 |
P(Z/U) |
0.9 |
0.1 |
0 |
|
0.1 |
190 |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||
0 |
0.8 |
0.2 |
|
0.7 |
2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
0.1 |
0.1 |
0.8 |
|
0.2 |
4 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
25 |
P(U/Z) |
0.8 |
0.05 |
0 |
0.6 |
|
240 |
4 |
|||||||||||||||||||||||||
0.15 |
0.65 |
0 |
0.05 |
|
6 |
||||||||||||||||||||||||||||
0.05 |
0.3 |
1 |
0.35 |
|
4 |
||||||||||||||||||||||||||||
26 |
P(Z/U) |
0.9 |
0 |
0.1 |
|
0.2 |
670 |
3 |
|||||||||||||||||||||||||
0 |
0.8 |
0.2 |
|
0.15 |
2 |
||||||||||||||||||||||||||||
0.1 |
0.2 |
0.7 |
|
0.65 |
4 |
||||||||||||||||||||||||||||
27 |
P(Z/U) |
0.85 |
0.05 |
0.1 |
0.4 |
|
380 |
2 |
|||||||||||||||||||||||||
0 |
1 |
0 |
0.25 |
|
4 |
||||||||||||||||||||||||||||
0.1 |
0 |
0.9 |
0.35 |
|
3 |
||||||||||||||||||||||||||||
28 |
P(Z/U) |
0.9 |
0.05 |
0.05 |
|
0.6 |
900 |
2 |
|||||||||||||||||||||||||
0.05 |
0.9 |
0.05 |
|
0.05 |
3 |
||||||||||||||||||||||||||||
0 |
0 |
1 |
|
0.35 |
1 |
||||||||||||||||||||||||||||
29 |
P(Z/U) |
1 |
0 |
0 |
0.4 |
|
350 |
1 |
|||||||||||||||||||||||||
0 |
0.8 |
0.2 |
0.2 |
|
3 |
||||||||||||||||||||||||||||
0 |
0.3 |
0.7 |
0.4 |
|
5 |
||||||||||||||||||||||||||||
30 |
P(Z/U) |
1 |
0 |
0 |
|
0.5 |
750 |
3 |
|||||||||||||||||||||||||
0.1 |
0.7 |
0.2 |
|
0.1 |
2 |
||||||||||||||||||||||||||||
0 |
0 |
1 |
|
0.4 |
4 |
||||||||||||||||||||||||||||