Содержание
Введение
. Основные понятия о дискретном сообщении и сигнале
2. Преобразование сообщения в СПДИ
. Первичное кодирование дискретных сообщений
. Количество информации и избыточность ДС
Заключение
Список литературы
Введение
Жизнедеятельность человека связана с информационным хранением, обработкой, приёмом.
Информация-это совокупность каких-либо сведений.
Информация часто возникает не там, где она используется, поэтому важнейшей проблемой является передача информации.
Все многообразие источников информации можно разделить на:
непрерывные;
дискретные.
Аналоговая информация характеризуется бесконечным множеством знаков, на протяжении конечного промежутка времени.
Дискретная информация характеризуется конечным числом значений.
Дискретная информация вырабатывается в виде отдельных символов и может вырабатываться различными датчиками, компьютерами, телеграфными аппаратами или дискретными аналоговыми сигналами.
Существует 2 направления:
передача данных;
телеграфирование.
Передача данных возникла с появлением необходимости сбора, передачи и обработки больших объёмов информации. Для поддержания сложных технических процессов был создан ЭВМ.
Основные понятия о дискретном сообщении и сигнале
Информация представленная в определённом виде называется сообщением. Всякое сообщение является совокупностью сведений о состоянии каких-либо материальных систем. Эти сведения передаются человеком или устройством, которое имеет возможности получить эти сведения из непосредственного наблюдения.
Обычно сообщение представляют в виде каких-либо математических моделей. Чаще всего используют случайные процессы, наблюдаемые материальной системой вместе с наблюдателем-источником информации.
Важна физическая форма и математическое представление.
Формы представления информации:
письменный текст;
речь;
музыка;
графическое изображение.
Не всякое сообщение несёт информацию, если принять сообщение не снимает определённость ситуации, то такие сообщения информации не несут.
Информацию, содержащуюся в некотором сообщении можно оценить количественно:
Источник информации выбирает сообщение из некоторого множества сообщений, которые содержат сведения о состоянии реальной материальной системы. Эта система может иметь ряд состояний, которые представляют функцию времени x(t), которая имеет 4 разновидности:
) непрерывная функция непрерывного аргумента x(t) в конечном интервале времени 
в произвольный момент времени может принимать любое значение из бесконечного множества;
) непрерывная функция дискретного аргумента 
) дискретная функция непрерывного аргумента. На конечном интервале времени в произвольный момент может принимать любое значение из дискретного множества;
) дискретная функция дискретного аргумента x(t) в некотором конечном интервале времени может принимать любое значение из фиксированного множества значений в фиксированный момент времени.
Сообщения, выработанные дискретными источниками, называются дискретными сообщениями.
Всегда непрерывная информация может превратиться в дискретную, с помощью дискретизации по времени и квантованию по уровню и наоборот.
Для передачи информации от источника к получателю необходим переносчик.
Требования:
должен обладать достаточной устойчивостью своих параметров в пространстве и во времени.
Физическая природа и характеристика связаны с физической средой между источником и получателем, которая называется канал связи.
В качестве канала связи используется:
естественная физическая среда;
искусственно созданные среды.
В канала связи так же включается совокупность технических средств, предназначенных для передачи.
Чтобы переносчик мог выполнять свою функцию его характеристики должны изменяться под действием сообщения. Должна существовать однозначная связь.
Переносчик, параметры которого находятся в однозначном информационном сообщении, называется сигналом. Независимо от физической сущности можно рассматривать как множество z(t). Для дискретного сообщения из множества А множество сигналов так же дискретно.
Канал связи вместе с источником информации и получателем при заданных методах преобразует сообщение в сигнал и наоборот называется системой связи.
Преобразование сообщения в СПДИ
Система преобразования сообщения в сигнал на передаче и обратного преобразования на приёме может быть представлено в виде таблицы, в которой каждое сообщение из конечного множества А сопоставляется сигнал из конечного множества Z их преобразованных сообщений в сигнал называется кодированием, при большом А составление и хранение кодовой таблицы оказывается практически неосуществимо. Поэтому такой способ используется при ограниченном множестве А.
| a | Z |
a1 a2 
Z12
|
|
В большинстве случаев производится расчленение всех сообщений или символов, которые образуют множество Х-алфавит.
Каждое сообщение из множества А может быть представлено в виде последовательности элементов множества Х
L - число элементов -длина сообщения в алфавите Х.
В этом случае задача составления кодовой таблицы упрощается. Обычно при большом объёме Х прибегают к дополнительному преобразованию, алфавит Y, который имеет меньший объём. Правила преобразования символов алфавита Х в Y называется первичным кодированием. В дальнейшем под кодированием будем понимать отображение сообщения последовательностью заранее выбранных символов. Метод кодирования зависит от свойств канала связи. Кодирование сообщения производится специальным устройством, входящее в состав источника - кодер. У получателя - декодер. Назначение декодера - это отображение каждой принятой комбинации в соответствии с переданным символом. Процесс преобразования сообщения в сигнал кроме кодирования включает операцию модуляции. Под дискретной модуляцией - манипуляцией понимают процесс преобразования кодовых символов в последовательность элементов символов. Обратный процесс называется демодулированием. В кодере источником сообщения происходит первичное кодирование и первичная модуляция.
Под модуляцией понимается изменение одного или нескольких параметров. Сообщение поступает от источника в систему передачи, подвергается различным преобразованиям. Они могут быть как специально предусмотренные и направленные на достижение конкретных положительных результатов, так и нежелательным преобразованиям, приводящих к искажению сигнала.
Последовательность преобразований можно отобразить следующей структурной схемой. Все преобразования в СПДС можно разделить на 3 группы:
в передатчике;
в приёмнике;
в непрерывном канале связи.
Назначение преобразований в передатчике - представлять сообщение в виде сигнала z(t). Этот сигнал должен быть способным распространяться в К.С.
НКС - непрерывный канал связи;
ДМК - демодулятор канала связи;
ДКК - декодер канала;
ДКП - декодер получателя.
В непрерывном канале связи сигнал z(t) подвергается искажениям, из-за этого возникают на выходе НКС другой сигнал.
Задача преобразования в приемнике - это извлечь из него содержимое информации и представить в виде уровней для получения сообщения.
Передатчик, каждому сигналу ставит в соответствие 
и 
. Из-за искажений в канале связи сигнал может трансформироваться в 
. В приемнике всё множество искаженных сигналов 
по определённым правилам разбивается на К не пересекающихся подмножеств, которые называются множеством решений.
Каждая из областей решений 
однозначно соотносится с определёнными сообщениями 
, которое называется решением. Если при передаче сообщения 
, то ошибки не произошло. В противном случае получим ошибку. При теоретическом СПДИ и практической реализации аппаратуры преобразования на передаче и соответственно приёме выполняется в 2 этапа, которые представляют КИ и КК.
Преобразование сообщений в КИ и ДКП обычно выполняется только с учётом физических и статистических источников сообщения. При этом не принимают во внимание свойство непрерывных каналов связи. При кодировании и декодировании для КС стараются по возможности полно использовать характеристики непрерывного КС и здесь практически не учитываются свойства источника. Поэтому преобразование в передатчике и приёмнике представляется как 2-х этапное преобразование. Это связано с тем, что существуют методы построения помехоустойчивых систем которая базируется на теории помехоустойчивых сигналов и теории корректирующего кодирования. Суммарный и результирующий эффект кодирования и модулирования должен обеспечить заданные требования по скорости, верности и задержки сообщения.