Теория информации


Информационный канал - часть 2


В непрерывных каналах входной и выходной сигналы представляют собой функции от непрерывного параметра-времени. Бывают также смешанные или гибридные каналы, но тогда обычно рассматривают их дискретные и непрерывные компоненты раздельно. Далее рассматриваются только дискретные каналы.

Способность канала передавать информацию характеризуется числом - пропускной способностью или емкостью канала (обозначение - ).

Для случая канала без шума формула расчета емкости канала имеет вид

где - число всех возможных сигналов за время .

Пример. Пусть алфавит канала без "шумов" состоит из двух символов - 0 и 1, длительность секунд каждый. За время

успеет пройти

сигналов, всего возможны различных сообщений длиной . В этом случае бод.

На рис.7.1 приведена схема, на которой изображен процесс прохождения информации по каналу с описанными в примере характеристиками.

Здесь для кодирования используется уровень сигнала: низкий для 0 и высокий для 1. Недостатки этого способа проявляются в случаях, когда нужно передавать много сплошных нулей или единиц. Малейшее рассогласование синхронизации между приемником и передатчиком приводит тогда к неисправимым ошибкам. Кроме того, многие носители информации, в частности, магнитные, не могут поддерживать длительный постоянный уровень сигнала.


Рис. 7.1. 

Для передачи информации используется обычно другой способ, когда для представления 0 и 1 используются две разные частоты, отличающиеся друг от друга ровно в два раза (См. рис. 7.2) - это так называемая частотная модуляция (ЧМ или FM).


Рис. 7.2. 

Таким образом, при таком кодировании, если сигнал 1 имеет длительность , то 0 - .

Рассчитаем емкость этого канала. Нужно рассчитать . Пусть , тогда получается, что нужно рассчитать сколькими способами можно разбить отрезок длины отрезками длины 2 и 1. Получаем, что , где первое слагаемое - это количество способов, которыми можно разбить отрезок длины отрезками длины 1, второе слагаемое - это количество способов, которыми можно разбить отрезок длины




Начало  Назад  Вперед