Вопрос 44.doc
Оценка 4.9

Вопрос 44.doc

Оценка 4.9
doc
13.05.2020
Вопрос 44.doc
Вопрос 44.doc

Передача информации, ширина полосы пропускания канала связи, пропускная способность канала, скорость передачи информации.

Источник информации это объект или субъект, порождающий информацию и имеющий возможность пред­ставить ее в виде сообщения, т.е. последовательности сигналов в материальном носителе. Передача сообщения от источника к приемнику всегда связана с некоторым нестационарным процессом, происходящим в материальной среде - это условие яв­ляется обязательным, поскольку сама информация материальным объектом или формой существования материи не является. Спосо­бов передачи информации существует множество: почта, телефон, компьютерные сети и пр. В них можно выделить общие элементы:

Источник инф-ииàКодирующее уст-воàПреобразов-ль «коды сигналы»à

шумы

 


канал связиàПреобразов-ль «сигналы коды»àдекодир. уст-воàПолучатель

 


Защита от шумов

Источник, порож­дающий информацию, для передачи должен представить ее в ви­де сообщения. При этом для представления информации он должен использовать некоторую систему кодирования. Устройство, выполняющее операцию коди­рования информации, может являться подсистемой источника (на­пример компьютер обраба­тывает и хранит информацию в двоичном представлении, но при выводе ее на экран монитора производит ее перекодировку к виду, удобному пользователю).

Возможна ситуация, когда кодирующее устройство оказывает­ся внешним по отношению к источнику информации, например, компьютер по отношению к работаю­щему. Далее коды должны быть переведены в последовательность материальных сигналов, т.е. помещены на материальный носитель - эту операцию выполняет преобразова­тель. Преобразователь может быть совмещен с кодирующим устройством (телеграфный аппарат), но может быть и самостоятельным элементом линии связи (модем). К преобразо­вателям относят также устройства, которые переводят сообще­ние с одного носителя на другой, например, радиопередатчик, преобразующие голосовые сигналы в радиоволны. В общем случае при преобразовании выходные сигналы не полностью воспроизводят все особенности сообщения на входе, а лишь его существенные стороны. Например, полоса пропускания частот при телефонной связи от 300 до 3400 Гц, а частоты, воспринимаемые чело­вечески ухом, лежат в интервале 16 - 20000 Гц. Именно в связи с этим встает задача выра­ботки такого способа кодирования сообщения, который обеспе­чивал бы возможно более полное представление исходной ин­формации и был согласован со скоростью передачи информации по данной линии связи.

После преобразователя сигналы поступают и распространяют­ся по каналу связи. Понятие канала связи включает в себя мате­риальную среду, а также физический или иной процесс, посредст­вом которого осуществляется передача сообщения.(пример: Канал связи : Слух; Среда: Воздух; Носитель сообщения : Звуковые волны; Процесс, используемый для передачи сообщения: распространение звук. Волн)

Любой реальный канал связи подвержен внешним воздействи­ям, а также в нем могут происходить внутренние процессы, в ре­зультате которых искажаются передаваемые сигналы. Такие воздействия называются шумами (помехами). Источники помех могут быть внешними, например атмосферные явления, приводящие к появле­нию нарушений в радиосвязи;). К помехам могут приводить и внутренние особенности данного канала, например, процессы затухания сигнала в линии связи из-за большой удаленности. Если уровень помех оказывается соизмерим с интенсивностью несуще­го сигнала, то передача информации по данному каналу оказыва­ется вообще невозможной. Существуют и применяются методы защиты от помех, на­пример, улучшение избирательности приемного устройства и т.д. Другим способом защиты от помех является использование специальных методов кодирования информации.

После прохождения сообщения по каналу связи сигналы с по­мощью приемного преобразователя переводятся в последова­тельность кодов, которые декодирующим устройством представ­ляются в форме, необходимой приемнику информации. На этапе приема, как и при передаче, преобразователь может быть совме­щен с декодирующим устройством (телевизор) или существовать самостоятельно (модем).

Ха­рактеристиками любой линии связи являются скорость, с которой возможна передача сообщения в ней, а также степень искажения сообщения в процессе передачи.

Ширина полосы пропускания. Любой преобразователь, работа которого основана на исполь­зовании колебаний (электрических или механических) может формировать и пропускать сигналы из ограниченной области частот

Интервал частот, используемый данным каналом связи для передачи сигналов, называется шириной полосы пропускания.

Для построения теории важна не сама ширина полосы пропус­кания, а максимальное значение частоты из данной полосы (νm –ню), поскольку именно ей определяется возможная скорость передачи информации по каналу.

Если параметр сигнала меняется си­нусоидально, за один период колебания Т сигнал будет иметь одно максимальное значение и одно минимальное.

Если аппроксимировать синусоиду прямоугольными импульсами и сместить на­чало отсчета на уровень ми­нимального значения, полу­чатся, что сигнал принимает всего два значения – максимальное (обозначим  его «1») - импульс, и минимальное (можно обозначить «О») - пауза. Импульс и паузу можно считать элементарными сигналами; при выбранной аппроксимации их длительности, очевидно одинаковы и равны

τ0= 

Если же импульсы порождаются тактовым генератором, имею­щим частоту vm, то .

Таким образом, каждые τ0 секунд можно передавать импульс или паузу, связывая с их последовательностью определенные коды.

Таким образом, vm определяет длительность элементарного сигнала τ0, используемого для передачи сообщения.

Пропускная способность канала связи

Если с передачей одного импульса связано количество инфор­мации ,а передается оно за время τ0, отношение limp к τ0, оче­видно, будет отражать среднее количество информации, переда­ваемое по каналу за единицу времени - эта величина является характеристикой канала связи и называется пропускной способно­стью канала С: С =

Если выражено в битах, а τ0 - в секундах, то единицей из­мерения С будет бит/с. Производными едини­цами являются:1 Кбит/с =1 03 бит/с, 1 М бит/с =1 06 бит/с, 1 Гбит/с=10э бит/с.

Величину limp в можно установить из следующих соображе­ний: если первичный алфавит содержит N знаков с вероятностями появления их а сообщении р, то по формуле Шеннона I= мож­но найти среднюю информацию на знак первичного алфавита  для представления которого используется двоичный код длиной  то, очевидно, , при подстановки получаем:

Скорость передачи информации.

Пусть по каналу связи за время t передано количество инфор­мации а Можно ввести величину, характеризующую быстроту передачи информации - скорость передачи информации J:J=

Размерностью J, как и С, является бит/с. Каково соотношение этих характеристик? Поскольку τ0 - минимальная длительность элементарного сигнала, очевидно, С соответствует максимальной скорости передачи информации по данной линии свйзи, т.е. J < С или С = . Т. О., максимальная скорость передачи информации по каналу связи равна его пропускной способности.

 

 

 

 

 

 


Передача информации, ширина полосы пропускания канала связи, пропускная способность канала, скорость передачи информации

Передача информации, ширина полосы пропускания канала связи, пропускная способность канала, скорость передачи информации

Канал связи : Слух; Среда:

Канал связи : Слух; Среда:

Таким образом, каждые τ 0 секунд можно передавать импульс или паузу, связывая с их последовательностью определенные коды

Таким образом, каждые τ 0 секунд можно передавать импульс или паузу, связывая с их последовательностью определенные коды
Скачать файл