Формы представления информации

Когда говорят об обработке информации, часто используют термин “информационные сообщения”. Информационное сообщение всегда связано с источником информации, приемником информации и каналом связи.

Различают дискретные и непрерывные сообщения. Дискретные сообщения состоят из конечного множества элементов создаваемых источником последовательно во времени. Набор элементов (символов) составляет алфавит источника. Непрерывные сообщения задаются какой-либо физической величиной, изменяющейся во времени.

Рассмотрим разновидности сигналов, которые описываются функцией x(t).

1. Непрерывная функция непрерывного аргумента. Значения, которые могут принимать функция x(t) и аргумент t, находятся в интервалах (X_min, X_max) и (- Т, Т).

2. Непрерывная функция дискретного аргумента. Функция может принимать любое значение в интервале (X_min, X_max),а число значений аргумента конечно и определяется множеством {t_i},

3. Дискретная функция непрерывного аргумента. Значения, которые может принимать функция X(t), образуют дискретный ряд чисел . Значение аргумента t может быть любым в интервале (- Т, Т).

4. Дискретная функция дискретного аргумента. Значения, которые могут принимать функция X(t) и аргумент t, образуют дискретные ряды чисел X₁, X₂, …, X_k и t₁, t₂, …, t_k, находящиеся в интервалах (X_min, X_max) и (- Т, Т).

Первая разновидность сигналов называется непрерывным сигналом, вторая и третья – дискретно-непрерывным, а четвертая – дискретным сигналом. Перевод непрерывной информации в дискретную осуществляется путем квантования во времени и квантования по уровню.

Квантование по времени (дискретизация) состоит в преобразовании сигнала X(t) непрерывного аргумента t в сигнал X(t_i) дискретного аргумента t_i (рис. 1)

Рис. 1

Квантование по уровню состоит в преобразовании непрерывного множества значений сигнала X(t_i) в дискретное множество X_k, k = 0,1,…,m–1; X_k Î (X_min, X_max).

Совместное применение операций дискретизации по времени и квантования по уровню позволяет полностью преобразовать непрерывный сигнал в дискретный. Следует заметить, что в общем случае X_k ¹ X(t_k).

Квантование по уровню можно осуществить двумя способами:

1) Сигнал X(t_i) отождествляется с ближайшим уровнем квантования (рис.2).

2) Сигнал X(t_i) отождествляется с ближайшим меньшим (рис.3) (или большим) уровнем квантования.

Рис. 2 Рис. 3

При дискретизации сигналов по времени необходимо решить вопрос, каким выбрать шаг дискретизации Dt = t_i – t_i–1. Чем меньше взять Dt_i, тем более точно можно будет восстановить непрерывную функцию X(t_i). Однако при этом возрастет число этих отчетов и увеличится время на их обработку. При больших Dt_i увеличится и погрешность восстановления непрерывной функции по ее дискретным отсчетам. Обычно шаг дискретизации выбирают таким, чтобы обеспечить представление исходного сигнала с заданной точностью при минимальном количестве отсчетов. Дискретизация может быть равномерной, когда все Dt_i = Dt = const, т.е. одинаковы, и неравномерной, когда Dt_i могут принимать разные значения.

Дата добавления: 2015-07-10