Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Топ:
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Интересное:
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Дисциплины:
2022-11-27 | 29 |
5.00
из
|
Заказать работу |
● Модель дискретного канала связи без помех
Изобразим схематически дискретный канал передачи информации без помех, как показано на рисунке 4.2.
Рисунок 4.2 – Схема дискретного канала передачи информации без помех.
Источник информации имеет N состояний с вероятностями этих состояний P(Xi). Состояния приемника Y в точности повторяют состояния передатчика X. В связи с этим количество фактически переданной по каналу связи информации будет в точности равным количеству производимой источником информации. Отсутствие помех в канале связи позволяет кодировать сообщения оптимальным двоичным кодом Шеннона–Фано.
● Скорость передачи кодовых слов
Назовём число пропускаемых каналом связи элементарных символов (букв) в единицу времени технической скоростью передачи L0, причем:
[L0] = [букв/сек].
Представляет интерес также такая характеристика канала, как передаваемое по нему среднее количество слов в единицу времени.
Среднее число букв Lср, приходящееся на одно состояние источника и, следовательно, на одно кодовое слово, не может быть меньше, чем величина:
,
где H(U) – энтропия, приходящаяся на одно состояние источника, m – число букв в алфавите кода, log m – максимальное количество информации, которое может перенести одна буква.
Отсюда следует, что скорость передачи кодовых слов V не может быть больше, чем отношение
.
Причем, как это следует из фундаментальной теоремы о кодировании, кодируя достаточно длинными блоками можно сделать реальные величины Lср и V как угодно близкими к теоретическим Lmin и Vmax.
● Пропускная способность дискретного канала связи без помех
В числителе полученного выражения
C0 = L0 · log m
множитель log m представляет собой максимально возможное количество информации, которое может перенести одна буква алфавита, если появление букв в тексте сообщения равновероятно. Очевидно, что, будучи умноженным на техническую скорость передачи букв, этот множитель дает максимально возможное количество информации, которое может быть передано по каналу связи в единицу времени.
В связи с этим величина
C0 = L0 · log m [бит/сек]
называется пропускной способностью дискретного канала связи без помех.
Размерность C0 получена следующим образом:
Знаменатель, будучи энтропией источника информации, тем самым отражает его информационную производительность, которая зависит от вероятностных характеристик сообщений.
● Теорема Шеннона о пропускной способности канала связи без помех
Теорема Шеннона. «Если пропускная способность канала связи С0 больше энтропии источника информации, приходящейся в среднем на единицу времени, то есть
С0 > k · H(U),
где k - число смен состояний источника информации в единицу времени, то всегда можно осуществить кодирование сообщений достаточно длинными блоками так, чтобы сообщения передавались каналом связи без задержек.
Если же, напротив,
С0 < k · H(U),
то передача без задержек невозможна».
● Принцип определения объема необходимой памяти кодера
Оценим объем памяти кодера, необходимый для такой передачи.
Допустим, что передача содержит всего n слов, причем из них m слов длиной 2 буквы и (n-m) слов длиной 1 буква.
Число букв, отправляемых в память, равно (0,5m) букв при технической скорости L0 = 1,5 буквы/сек. Число пробелов, а следовательно, число букв, извлекаемых из памяти, равно 0,5(n-m) букв. Другими словами, когда приходит длинное слово, в память посылается (0,5m) букв, а когда приходит короткое слово, из памяти извлекается 0,5(n-m) букв.
В результате чего число букв накопленных в памяти равно:
Рассмотрим два крайних случая:
1. Если все слова короткие, то есть:
,
тогда длина памяти равна:
,
что означает необходимость полного отсутствия памяти.
2. Если все слова длинные, то есть:
,
тогда необходимый объем памяти равен:
.
Таким образом, чтобы гарантировать отсутствие переполнения памяти кодера, в любом случае необходимо выбрать ее в объеме числа букв, равного половине числа слов в сообщении. Учитывая небольшую вероятность появления в сообщении только слов длиной 2 буквы, можно уменьшить объем памяти.
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!