- •1.1Понятия сообщения, сигнала, канала связи. Виды сигналов и каналов связи их характеристики
- •1.3. Информация, её свойства, виды. Мера количества информации, её преимущества и недостатки
- •1.4. Энтропия и её свойства
- •1.5. Источник информации и его характеристики, производительность и избыточность. Эргодический источник информации.
- •1.6. Информационные модели каналов связи, канальная матрица дискретного сигнала.
- •1.7. Информационные характеристики каналов связи. Пропускная способность канала. Теорема Шеннона для канала без помех.
- •1.8. Оптимальное статистическое кодирование в канале без помех.
- •1.9. Статистические коды Шеннона-Фано и Хаффмена
- •1.11. Энтропия канала с помехами, пропускная способность.
- •1.12.Теорема Шеннона для канала с помехами.
- •1.13. Принципы помехоустойчивого кодирования, вероятность ошибки помехоустойчивого кода
- •2.1 Ортогональные ряды. Погрешности представления сигналов рядом.
- •2.2. Свойства ряда Фурье
- •2.3 Спектр периодического регулярного сигнала
- •2.6.Практическая ширина спектра периодического сигнала
- •2.7. Ряд Уолша, его ортогональность. Пример представления сигнала рядом Уолша
- •2.9. Одиночный сигнал. Интегральное преобразование Фурье, свойства, вывод предельным переходом
- •2.12 Энергия одиночного сигнала (вывод)
- •2.13. Практическая полоса частот одиночного сигнала
- •2.17. Квантование сигналов. Погрешности и их уменьшение сжатие
- •2.18 Икм, преимущества и недостатки
- •2.19 Погрешность икм интерполяция
1.1Понятия сообщения, сигнала, канала связи. Виды сигналов и каналов связи их характеристики
Под информацией понимают совокупность сведений, о каких – либо событиях, процессах, объектах, явлениях. Информация имеет несколько видов; социальная, техническая, биологическая и т. д. Информацию передают в виде сообщений. Сообщения это та же информация выраженная в определенной форме. Примеры сообщений следующие: тексты, музыка, сцены, команды в системах управления и т. д. Сообщения передаются с помощью сигналов. Сигнал – это материальный переносчик информации. В связи используются в основном электрические и оптические сигналы.
применения для связи сигналов в виде информационного поля созданного человеческой мыслью, и торсионного поля создаваемого электроном при вращении. Применение акустических сигналов под водой, Канал связи – это совокупность технических средств ,обеспечивающих передачу сигналов, а, следовательно, и информации. Типы каналов определяются видом сообщения. Аналоговый канал – предназначен для передачи речи, музыки, словом, непрерывных сообщений. Дискретный канал передает дискретные сообщения: слова, знаки и т. д. Цифровой канал передает все виды сообщений представленных в одинаковой цифровой форме и является в некотором роде универсальным.
П-1 , П+1 - преобразователи сообщений в электрический сигнал и наоборот.
АЦП и ЦАП – аналоговоцифровой и цифроаналоговый преобразователи.
1.2.Кодирование и модуляция Два основных преобразования: кодирование и модуляция. После аналогоцифрового преобразования любой сигнал превращается в цифровую форму. Каждому значению входного сигнала N соответствует число, обычно записанное в двоичной системе счисления.
,
г де - коэффициенты, - число, обычно, в десятичном виде. Набор коэффициентов это и есть код одного из значений сообщения. кодирование это запись десятичного числа в двоичной форме. Кодер источника преобразует код с АЦП, Кодер канала еще раз преобразует код, делая его помехоустойчивым. Модуляция определяет вид передаваемого сигнала. имеется два сигнала. Один отражает передаваемую информацию, а другой ничего не отражает и является самостоятельным. Модуляция состоит в том, что один из параметров сигнала изменяется во времени в соответствии с передаваемым сообщением. Сигнал у которого изменяется параметр называется сигнал – переносчик. В каналах связи в основном используются два вида сигналов – переносчиков: гармонический сигнал и импульсная последовательность. В соответствии с этим модуляции бывают гармонические и импульсные.
1.3. Информация, её свойства, виды. Мера количества информации, её преимущества и недостатки
Есть смысл передавать только то, что является неожиданным.
Сообщение следующее: через час начальник подарит Вам авиабилет до Москвы и обратно, да еще выделит сумму денег на развлечения. Такого рода информация для Вас неожиданна и, следовательно, содержит большое количество единиц меры. Вот такие сообщения имеет смысл передавать по каналу. Вывод очень простой: чем больше неожиданности в сообщении, тем большее количество информации в нем содержится.
Неожиданность характеризуется вероятностью,
Наиболее удобна логарифмическая функция для отражения количества информации. Основание логарифма принимается равное двум. Обозначим количество информации, - априорная вероятность, - апостериорная вероятность. Тогда,
. (1)
Бит – одна двоичная единица информации обратимся к реальному источнику информации, который представляет собой множество независимых событий с различными априорными вероятностями .
. Количество информации, содержащееся в каждом событии, будет равно
. (2) Эта величина всегда больше нуля