|
Читайте также: |
Сообщение для передачи с помощью средств электросвязи (телекоммуникации) должно быть предварительно преобразовано в сигнал, под которым понимается изменяющаяся физическая величина, адекватная сообщению. Процесс преобразования сообщения в сигнал называется кодированием.
По физическим законам излучение электромагнитных волн эффективно, если размеры излучателя соизмеримы с длиной излучаемой волны. Поэтому передача сигналов по радиоканалам, кабелям, микроволновым линиям производится на высоких частотах (т. е. на весьма коротких волнах). Сигнал передается на «несущей» частоте. Процесс изменения параметров несущей в соответствии с сигналом, передаваемым на этой несущей, называют модуляцией.
Гармоническая (синусоидальная) несущая имеет три информационных параметра, которые можно модулировать: амплитуду, частоту и фазу.
где ω0 - частота несущей;
φ0- начальная фаза;
U- амплитуда гармонического колебания.
Соответственно при передаче сигналов используют амплитудную, частотную и фазовую модуляцию, которая в случае дискретных сигналов называется манипуляцией.
Наиболее помехоустойчивой, т. е. невосприимчивой к помехам, является фазовая модуляция или манипуляция (ФМн).
Фазоманипулированный сигнал представляет собой отрезок гармонического колебания с изменяющейся на 180° фазой.
Фазовые диаграммы 2-кратной (а), 4-кратной (б), 8-кратной (в) фазовой манипуляции
Основной функцией приемника является распознание в принимаемых колебаниях переданного сигнала. Такую операцию приёмник производит в процессе демодуляции, т. е. в процессе выделения передаваемого сигнала, после чего (после декодирования) он преобразовывается в сообщение.
В современных цифровых системах связи основные функции передатчика и приёмника выполняет устройство, называемое модемом.
Выпускаемые в настоящее время модемы различны по конструкции, но, как правило, состоят из интерфейсной части для соединения с компьютером, кодера и декодера, модулятора и демодулятора. Часто в состав модема входят шифрующее и дешифрующее устройства, обеспечивающие секретность передаваемой информации. Имеются также способы, обеспечивающие скрытность передачи. В зависимости от типа модема он производит амплитудную, частотную или фазовую модуляцию. В целях уплотнения полосы канала чаще всего используют многократную фазовую манипуляцию (см. рисунок 4.9). Типовые скорости передачи у модемов 2400, 4800, 9600, 14400, 19200, 28800, 33600, 57600 бит/с.
Емкость канала связи
Предельно допустимое значение скорости передачи информации для данного канала называют емкостью канала.
Основными факторами, ограничивающими скорость передачи информации, считаются полоса пропускания и уровень помех канала.
Теорема о «выборках»доказывает, что сигнал, не содержащий в своем спектре частот выше F, может представляться 2 F независимыми значениями в секунду, и совокупность значений, отстоящих друг от друга на Т секунд, определяет непрерывный сигнал полностью.
«Выборкой» называется отсчет амплитуды сигнала в определенный момент времени.
Представление непрерывного сигнала в виде дискретных отсчетов (выборок);A — отсчеты сигнала, взятые через интервал 1 /(2F); Б — отсчеты сигнала, квантованные по амплитуде.
Емкость канала, обозначается через С и имеет размерность бит/с.
Количество информации I, снимающее неопределенность о состоянии объекта с L равновероятными состояниями
Основание логарифма здесь не имеет значения. Если основание равно двум, то единицей измерения количества информации оказывается бит.
Определим количество различных сообщений, которое можно составить из n элементов, принимающих любые из m различных фиксированных состояний. Из ансамбля n элементов, каждый из которых может находиться в одном из m фиксированных состояний, можно составить различных комбинаций. Тогда
При полосе F наибольшее число отсчетов сигнала равно 2 F в единицу времени или 2 FТ за время Т, т.е. n = 2 FT.
Если бы шума не существовало, то число дискретных уровней сигнала было бы бесконечным. При наличии шума определяется степень различимости отдельных уровней амплитуды сигнала. Так как мощность является усредненной характеристикой амплитуды, число различимых уровней сигнала по мощности равно (Рс+Рш)/Рш, а по амплитуде соответственно
Тогда ёмкость канала
Емкость канала ограничивается двумя величинами: шириной полосы канала и шумом.
Приведенное соотношение известно как формула Хартли-Шеннона и считается основной в теории информации.
Полоса частот и мощность сигнала входят в формулу таким образом, что для С = const при сужении полосы необходимо увеличивать мощность сигнала, и наоборот.
Емкость канала называют максимальной величиной скорости. Чтобы достигнуть такой скорости передачи, информация должна быть закодирована наиболее эффективным образом. Утверждение, что такое кодирование возможно, является важнейшим результатом созданной Шенноном теории инф-ции.
Состав, содержание и принципы организации информационного обеспечения ИС.
1. Информационное обеспечение - совокупность форм документов нормативной базы и реализованных решений по объемам, размещению и формам существования информации, которая используется в информационной системе при ее функционировании.
Структура информационного обеспечения:
- методические инструктивные материалы (совокупность государственных стандартов)
- система классификации и кодирования информации
- информационная база
внешняя – (нормативно-справочные документы, информационные сообщения),
внутренняя – (информационные массивы).
Основные принципы создания информационного обеспечения:
• целостность,
• вероятность,
• контроль,
• защита от несанкционированного доступа,
• единство и гибкость,
• стандартизация и унификация,
• адаптивность,
• минимизация ввода и вывода информации.
Подходы к созданию информационной базы:
• анализ сущностей (для больших ИС),
• синтез атрибутов.
2.Информационная база - совокупность упорядоченной информации, которая используется для функционирования системы и делится на внешнюю и внутреннюю машинную базу.
Внешняя машинная информационная база- часть информационной базы, которая представляет собой совокупность сообщений, сигналов и документов, которые предназначены для непосредственного восприятия человека.
Внутренняя машинная информационная база - часть информационной базы, которая есть совокупностью информации, которая используется в информационной системе на машинных носителях данных.
Этапы проектирования информационного обеспечения:
1. разработка решений по информационной базе:
- изучение состава и объема нормативно-справочной информации,
- разработка предложений по усовершенствованию действующего документооборота,
- разработка структуры БД,
- разработка системы сбора и передачи информации,
- разработка решений по организации и ведению БД,
- определение состава и характеристик входной и выходной информации,
2.выбор номенклатуры и привязка системы классификации кодирования информации:
- определение перечня типов информационных объектов,
- определение перечня необходимых классификаторов,
- выбор и разработка классификаторов информационных объектов и систем кодирования, определение систем внесения изменений и дополнений классификаторов,
- разработка принципов и алгоритмов автоматизированного ведения классификаторов,
3.разработка решений по обеспечению учета информации в системе.
Дата добавления: 2015-12-08; просмотров: 280 | Нарушение авторских прав