Структура системы передачи информации.

Структура системы передачи информации.

ИИ – источник информации, исследуемый (наблюдаемый) объект.

ПП – первичный преобразователь, реализует этап восприятия и подготовки формирует сообщение из информации из ИИ.

Мод – модулятор.

ИП – источник помех.

Сообщение – информация представленная в виде, пригодном для хранения и передачи.

Сообщение может быть представлено в виде последовательных символов или документированных значений некоторой физической величины.

Дискретные сообщения формируются в результате последовательной выдачи источником отдельных элементов – символов.

Непрерывные сообщения не могут быть разделены на элементы. Чтобы доставить сообщение до получателя необходимо их связать линией связи.

Линия связи – некоторая физическая среда пригодная для передачи, распространения сигналов определенного вида.

Сигнал – это физический процесс, отображающий (несущий) передаваемое сообщение.

Для передачи сигнала необходимо изменять его параметры по закону передаваемого сообщения.

Модуляция – это процесс изменения одного или нескольких параметров сигнала по закону передаваемых сообщений. В точке приема должна быть выполнена обратная операция называемая демодуляцией.

Демодуляция – процесс анализа принятого сигнала, в результате которого принимается решение о переданном по линии связи сообщении.

Процесс приема сигнала усложняется искажением, вследствие действия помех.

При построении системы связи необходимо обеспечить точное воспроизведение переданного сообщения на выходе приемника или с заданной степенью точности.

Для этого необходимо научиться работать с информацией так же, как с другими физическими величинами:

1. измерение количества информации в сообщении

2. количество информации, вырабатываемой в единицу времени (производительность источника) – для оценки требований к транспортировке.

3. количество информации, передаваемой по каналу связи.

Данные, которые можно получить:

1. предельная скорость передачи по каналу (пропускная способность),

2. предельные возможности источника при формировании сообщения (макс. производительность).

 

 

Вероятностное определение количества информации по Шеннону

 

Количественная оценка информации.

До получения информации об объекте у наблюдателя существует полная неопределенность о нем. По мере получения информации неопределенность уменьшается.

Количество информации – это мера уменьшения неопределенности об объекте в результате получения сведений о нем.

Подходы к измерению количества информации:

1. Комбинаторное определение количества информации по Хартли.

Объект может принимать любое состояние. Все возможные состояния – алфавит. Нам известен m_x – объем алфавита.

Предположение Хартли:

- если источник имеет одно единственное состояние, то его появление принесет количество информации равное нулю.

I(1)=0

- количество информации должно быть монотонно возрастающей функцией от количества состояний источника.

m₁ > m₂ => I(m₁) > I(m₂) – аддитивность количества информации.

x ->m_x

y ->m_y

I(m_x * m_y)=I(m_x)+I(m_y)

I= log_a m_x

а –единица измерения количества информации.

a=2 I[бит] 1бит = log₂2 (1 состояние из 2х возможных)

a=e I[нит]

a=10 I[дит, Хартли]

Виды дискретных источников.

Дискретные источники вырабатывают дискретные случайные последовательности.

Дискретный процесс Х – совокупность случ. величин Х₁, Х₂,…, Х_n, где Х_t – срез случ. процесса в момент времени t. 

X ={X₁, X₂…X_n}

X_t={x₁, x₂…x_mx}, где x₁, x₂…x_m-алфавит источника, mx-объем алфавита.

x – реализация случ. проц. Х

x ={x_i1, x_i2… x_in}={X₁=x_i1, X₂=x_i2… X_n=x_in}

Количество сообщений=m­ⁿ=m _x (объем алф. случ. проц.)

Если появление отдельных символов последовательности зависит от времени наблюдения то такой процесс нестационарный

Процесс называется стационарным,если сдвиг во времени интервала наблюдений не приводит к изменению оцениваемых параметров. p(x_i1, x_i2…x_in)=p(x_i(t+1), x_i(t+2)…x_i(t+n))

Случайный процесс называется оргодичным, если все его информационные параметры можно точно определить по одной достаточно длинной реализации. Такие реализации наз типичными последовательностями для данного источника.

На практике символы сообщений статистически взаимосвязаны, т.е. выработка очередного символа зависит от переданных ранее.

p(x_i1…x_in)=p(x_i1)p(x_i2/x_i1)p(x_i3/x_i1x_i2)…p(x_in/x_i1…x_in-1) – источник с памятью.

Получаем упрощение, когда считаем, что каждый следующий символ не связан с предыдущим: p(x_i1…x_in)=p(x_i1)p(x_i2)…p(x_in).

Если будем учитывать зависимости только между близкорасположенными символами, то получим марковский случ. проц. Случ. проц. называется марковским порядка L, если каждая его случайная величина зависит лишь от L предшествующих. Сообщение называют марковской цепью L-ного порядка.

p(НГТУ)=p(Н)p(Г/Н)p(Т/Г)p(У/Т)

 

Экономное кодирование

Структура системы передачи информации.

ИИ – источник информации, исследуемый (наблюдаемый) объект.

ПП – первичный преобразователь, реализует этап восприятия и подготовки формирует сообщение из информации из ИИ.

Мод – модулятор.

ИП – источник помех.

Сообщение – информация представленная в виде, пригодном для хранения и передачи.

Сообщение может быть представлено в виде последовательных символов или документированных значений некоторой физической величины.

Дискретные сообщения формируются в результате последовательной выдачи источником отдельных элементов – символов.

Непрерывные сообщения не могут быть разделены на элементы. Чтобы доставить сообщение до получателя необходимо их связать линией связи.

Линия связи – некоторая физическая среда пригодная для передачи, распространения сигналов определенного вида.

Сигнал – это физический процесс, отображающий (несущий) передаваемое сообщение.

Для передачи сигнала необходимо изменять его параметры по закону передаваемого сообщения.

Модуляция – это процесс изменения одного или нескольких параметров сигнала по закону передаваемых сообщений. В точке приема должна быть выполнена обратная операция называемая демодуляцией.

Демодуляция – процесс анализа принятого сигнала, в результате которого принимается решение о переданном по линии связи сообщении.

Процесс приема сигнала усложняется искажением, вследствие действия помех.

При построении системы связи необходимо обеспечить точное воспроизведение переданного сообщения на выходе приемника или с заданной степенью точности.

Для этого необходимо научиться работать с информацией так же, как с другими физическими величинами:

1. измерение количества информации в сообщении

2. количество информации, вырабатываемой в единицу времени (производительность источника) – для оценки требований к транспортировке.

3. количество информации, передаваемой по каналу связи.

Данные, которые можно получить:

1. предельная скорость передачи по каналу (пропускная способность),

2. предельные возможности источника при формировании сообщения (макс. производительность).