Šema prijenosa informacija. Kanal za prijenos informacija. Brzina prijenosa informacija.
Postoje tri vrste informacionih procesa: skladištenje, prijenos, obrada.
Pohrana podataka:
· Nosioci informacija.
vrste memorije.
· Čuvanje informacija.
· Osnovna svojstva skladišta informacija.
Sljedeći koncepti povezani su sa skladištenjem informacija: nosilac informacija (memorija), interna memorija, eksterna memorija, skladište informacija.
Medijum za skladištenje je fizički medij koji direktno pohranjuje informacije. Ljudsko pamćenje se može nazvati RAM. Naučeno znanje osoba reprodukuje trenutno. Možemo nazvati i vlastito sjećanje interna memorija jer je njegov nosilac - mozak - u nama.
Sve druge vrste nosača informacija mogu se nazvati vanjskim (u odnosu na osobu): drvo, papirus, papir itd. Skladištenje informacija je informacija organizovana na određeni način na eksternim medijima, namenjena za dugotrajno čuvanje i trajnu upotrebu (na primer, arhive dokumenata, biblioteke, ormari sa datotekama). Glavna informacijska jedinica repozitorija je određeni fizički dokument: upitnik, knjiga itd. Organizacija repozitorija podrazumijeva prisustvo određene strukture, tj. urednost, klasifikacija pohranjenih dokumenata radi lakšeg rada sa njima. Glavna svojstva skladišta informacija: količina pohranjenih informacija, pouzdanost skladištenja, vrijeme pristupa (tj. vrijeme pretraživanja potrebne informacije), dostupnost informacione sigurnosti.
Informacije pohranjene na memorijskim uređajima računara nazivaju se podacima. Organizirane pohrane podataka na uređajima eksterna memorija kompjuteri se zovu baze podataka i banke podataka.
Obrada podataka:
· Opšta šema procesa obrade informacija.
· Izjava o zadatku obrade.
· Izvršilac obrade.
· Algoritam obrade.
· Tipični zadaci obrade informacija.
Šema obrade informacija:
Inicijalne informacije - izvođač obrade - konačne informacije.
U procesu obrade informacija rješava se neki informacijski problem koji se može prethodno postaviti tradicionalnom obliku: s obzirom na neki skup početnih podataka, potrebno je dobiti neke rezultate. Sam proces prelaska sa izvornih podataka na rezultat je proces obrade. Objekt ili subjekt koji vrši obradu naziva se izvršilac obrade.
Da bi uspješno izvršio obradu informacija, izvođač (osoba ili uređaj) mora poznavati algoritam obrade, tj. redoslijed koraka koje treba slijediti kako bi se postigao željeni rezultat.
Postoje dvije vrste obrade informacija. Prva vrsta obrade: obrada vezana za dobijanje novih informacija, novog sadržaja znanja (rešavanje matematičkih problema, analiza situacije itd.). Drugi tip obrade: obrada povezana s promjenom forme, ali bez promjene sadržaja (na primjer, prevođenje teksta s jednog jezika na drugi).
Važna vrsta obrade informacija je kodiranje - transformacija informacija u simbolički oblik koji je pogodan za njihovo skladištenje, prijenos, obradu. Kodiranje se aktivno koristi u tehničkim sredstvima za rad sa informacijama (telegraf, radio, kompjuteri). Druga vrsta obrade informacija je strukturiranje podataka (uvođenje određenog reda u skladištenje informacija, klasifikacija, katalogizacija podataka).
Druga vrsta obrade informacija je traženje u nekom skladištu informacija potrebnih podataka koji zadovoljavaju određene uslove pretraživanja (zahtjev). Algoritam pretraživanja zavisi od načina na koji su informacije organizovane.
Prijenos informacija:
· Izvor i primalac informacija.
· Informacijski kanali.
Uloga osjetilnih organa u procesu ljudske percepcije informacija.
Struktura tehnički sistemi veze.
· Šta je kodiranje i dekodiranje.
Koncept buke tehnike zaštite od buke.
Brzina prenosa informacija i propusnost kanal.
Šema prijenosa informacija:
Izvor informacija - kanal informacija - prijemnik informacija.
Informacije se predstavljaju i prenose u obliku niza signala, simbola. Od izvora do primaoca, poruka se prenosi kroz neki materijalni medij. Ako se u procesu prijenosa koriste tehnička sredstva komunikacije, onda se ona nazivaju kanali za prijenos informacija (informacijski kanali). To uključuje telefon, radio, TV. Ljudski osjetilni organi igraju ulogu bioloških informacijskih kanala.
Proces prenošenja informacija putem tehničkih komunikacijskih kanala odvija se prema sljedećoj shemi (prema Shanonu):
Izraz "šum" odnosi se na različite vrste smetnji koje izobličuju odaslani signal i dovode do gubitka informacija. Takve smetnje, prije svega, nastaju iz tehničkih razloga: lošeg kvaliteta komunikacijskih linija, nesigurnosti jedne od drugih različitih tokova informacija koje se prenose istim kanalima. Koristi se za zaštitu od buke Različiti putevi, na primjer, korištenje raznih vrsta filtera koji odvajaju koristan signal od šuma.
Claude Shannon razvio je posebnu teoriju kodiranja koja pruža metode za rješavanje buke. Jedna od važnih ideja ove teorije je da kod koji se prenosi preko komunikacione linije mora biti redundantni. Zbog toga se gubitak dijela informacija tokom prijenosa može nadoknaditi. Međutim, ne možete učiniti redundanciju prevelikom. To će dovesti do kašnjenja i većih troškova komunikacije.
Kada se raspravlja o temi mjerenja brzine prijenosa informacija, može se koristiti analogija. Analog je proces pumpanja vode kroz vodovodne cijevi. Ovdje su cijevi kanal za prijenos vode. Intenzitet (brzinu) ovog procesa karakteriše potrošnja vode, tj. broj pumpanih litara u jedinici vremena. U procesu prenošenja informacija, kanali su tehničke komunikacione linije. Po analogiji sa vodovodnom cijevi, možemo govoriti o protoku informacija koji se prenose kroz kanale. Brzina prijenosa informacija je količina informacija poruke koja se prenosi u jedinici vremena. Dakle, jedinice mjerenja brzine toka informacija: bit/s, bajtovi/s itd.
Drugi koncept - propusni opseg informacijskih kanala - također se može objasniti korištenjem analogije "vodovoda". Povećavanjem pritiska možete povećati protok vode kroz cijevi. Ali ovaj put nije beskonačan. Ako se primijeni preveliki pritisak, cijev može puknuti. Dakle, maksimalni protok vode, koji se može nazvati kapacitetom vodovoda. Tehničke linije također imaju slično ograničenje brzine prijenosa podataka. informacijska komunikacija. Razlozi za to su i fizički.
1. Klasifikacija i karakteristike komunikacijskog kanala
Veza
je skup sredstava namijenjenih za prijenos signala (poruka).
Za analizu informacijskih procesa u komunikacijskom kanalu možete koristiti njegovu generaliziranu shemu prikazanu na sl. jedan.
| AI |
| LS |
| P |
| PI |
| P |
 |
Na sl. 1 usvojio sljedeće oznake: X, Y, Z, W- signali, poruke ; f- smetnja; LS- komunikacijska linija; AI, PI– izvor i primalac informacija; P– pretvarači (kodiranje, modulacija, dekodiranje, demodulacija).
Postoji različite vrste kanali koji se mogu klasifikovati prema različitim kriterijumima:
1. Po vrsti komunikacionih linija:
žičani; kabel; optička vlakna;
dalekovodi; radio kanali itd.
2. Po prirodi signala:
kontinuirano; diskretno; diskretno-kontinuirani (signali na ulazu sistema su diskretni, a na izlazu kontinuirani i obrnuto).
3. Za otpornost na buku:
kanali bez smetnji; sa smetnjama.
Komunikacione kanale karakteriše:
1. Kapacitet kanala
definiran kao proizvod vremena korištenja kanala T do,širina spektra frekvencija koje kanal prenosi F to I dinamički rasponD to. , koji karakteriše sposobnost kanala da prenosi različite nivoe signala
V do = T do F do D do.(1)
Uslov za usklađivanje signala sa kanalom:
V c £ V k ;
T c £ T k ;
F c £ F k ;
V c £ V k ;
D c £ D k .
2.Brzina prijenosa informacija
- prosječna količina prenesenih informacija po jedinici vremena.
3.
4. redundantnost -
osigurava pouzdanost prenesenih informacija ( R= 0¸1).
Jedan od zadataka teorije informacija je utvrđivanje zavisnosti brzine prenosa informacija i kapaciteta komunikacionog kanala o parametrima kanala i karakteristikama signala i smetnji.
Komunikacijski kanal se figurativno može uporediti sa cestama. Uski putevi - mali kapacitet, ali jeftini. Široki putevi - dobar saobraćaj, ali skup. Propusnost je određena uskim grlom.
Brzina prijenosa podataka u velikoj mjeri ovisi o prijenosnom mediju u komunikacijskim kanalima, a to su različite vrste komunikacionih linija.
ožičeni:
1. Žičani– upredena parica (koja djelimično potiskuje elektromagnetno zračenje iz drugih izvora). Brzina prijenosa do 1 Mbps. Koristi se u telefonskim mrežama i za prijenos podataka.
2. Koaksijalni kabl. Brzina prijenosa 10-100 Mbps - koristi se u lokalne mreže, kablovska televizija itd.
3. Optičko vlakno. Brzina prijenosa 1 Gbps.
U okruženjima 1-3, slabljenje u dB je linearno sa rastojanjem, tj. snaga pada eksponencijalno. Stoga je nakon određene udaljenosti potrebno ugraditi regeneratore (pojačala).
Radio linkovi:
1. Radio kanal. Brzina prijenosa 100–400 Kbps. Koristi radio frekvencije do 1000 MHz. Do 30 MHz zbog refleksije od jonosfere moguće je širenje elektromagnetnih talasa izvan linije vida. Ali ovaj domet je vrlo bučan (na primjer, preko amaterskog radija). Od 30 do 1000 MHz - jonosfera je transparentna i potrebna je linija vida. Antene se postavljaju na visini (ponekad se postavljaju regeneratori). Koristi se na radiju i televiziji.
2. mikrotalasne linije. Brzine prijenosa do 1 Gbps. Koristite radio frekvencije iznad 1000 MHz. Ovo zahtijeva direktnu liniju vida i visoko usmjerenu parabolične antene. Udaljenost između regeneratora je 10-200 km. Koristi za telefonski priključak, televizija i prijenos podataka.
3. Satelitska veza
. Koriste se mikrovalne frekvencije, a satelit služi kao regenerator (i za mnoge stanice). Karakteristike su iste kao kod mikrotalasnih linija.
2. Širina pojasa diskretnog komunikacionog kanala
Diskretni kanal je skup sredstava dizajniranih za prijenos diskretnih signala.
Propusnost komunikacijskog kanala
- najveća teoretski moguća brzina prijenosa informacija, pod uvjetom da greška ne prelazi zadatu vrijednost. Brzina prijenosa informacija
- prosječna količina prenesenih informacija po jedinici vremena. Hajde da definišemo izraze za izračunavanje brzine prenosa informacija i propusnosti diskretnog komunikacionog kanala.
Tokom prijenosa svakog simbola, u prosjeku, količina informacija prolazi kroz komunikacijski kanal, što je određeno formulom
I (Y, X) = I (X, Y) = H(X) - H (X/Y) = H(Y) - H (Y/X), (2)
gdje: ja (Y, X) - međusobne informacije, odnosno količina informacija sadržanih u Y relativno X;H(X) je entropija izvora poruke; H (X/Y)– uslovna entropija, koja određuje gubitak informacija po simbolu povezan sa prisustvom šuma i izobličenja.
Prilikom slanja poruke X T trajanje T, koji se sastoji od n elementarnih simbola, prosječna količina prenesene informacije, uzimajući u obzir simetriju međusobne količine informacija, je:
Ja (Y T, X T) = H(X T) – H(X T /Y T) = H(Y T) – H(Y T /X T) = n . (4)
Brzina prijenosa informacija ovisi o statističkim svojstvima izvora, metodi kodiranja i svojstvima kanala.
Širina pojasa diskretnog komunikacionog kanala 
. (5)
Maksimalna moguća vrijednost, tj. traži se maksimum funkcionala na cijelom skupu funkcija raspodjele vjerovatnoće p (x).
propusnost zavisi od specifikacije kanal (brzina opreme, vrsta modulacije, nivo smetnji i izobličenja, itd.). Jedinice kapaciteta kanala su: , , , .
2.1 Diskretni komunikacioni kanal bez smetnji
Ako nema smetnji u komunikacijskom kanalu, tada su ulazni i izlazni signali kanala povezani nedvosmislenom, funkcionalnom ovisnošću.
U ovom slučaju, uslovna entropija je jednaka nuli, a bezuslovne entropije izvora i prijemnika su jednake, tj. prosječna količina informacija u primljenom simbolu u odnosu na preneseni je
I (X, Y) = H(X) = H(Y); H(X/Y) = 0.
Ako X T- broj znakova po vremenu T, tada je brzina prijenosa informacija za diskretni komunikacioni kanal bez smetnji jednaka
(6)
gdje V = 1/ je prosječna brzina prijenosa jednog simbola.
Širina pojasa za diskretni komunikacioni kanal bez smetnji 
(7)
Jer maksimalna entropija odgovara jednako verovatnim simbolima, tada je širina pojasa za ujednačenu distribuciju i statističku nezavisnost prenetih simbola jednaka: 
. (8)
Šenonova prva teorema za kanal: Ako je tok informacija koji generiše izvor dovoljno blizak propusnom opsegu komunikacionog kanala, tj.
, gdje je proizvoljno mala vrijednost,
tada je uvijek moguće pronaći metodu kodiranja koja će osigurati prijenos svih izvornih poruka, a brzina prijenosa informacija će biti vrlo bliska kapacitetu kanala.
Teorema ne daje odgovor na pitanje kako kodirati.
Primjer 1 Izvor generiše 3 poruke sa vjerovatnoćom:
p 1 = 0,1; p 2 = 0,2 i p 3 = 0,7.
Poruke su nezavisne i prenose se u uniformnom binarnom kodu ( m = 2) sa trajanjem simbola od 1 ms. Odredite brzinu prijenosa informacija preko komunikacijskog kanala bez smetnji.
Rješenje: Entropija izvora je
[bps].
Za prijenos 3 poruke sa uniformnim kodom potrebna su dva bita, dok je trajanje kombinacije koda 2t.
Prosječna brzina signala
V=1/2 t = 500 .
Brzina prijenosa informacija
C = vH = 500×1,16 = 580 [bps].
2.2 Diskretni komunikacioni kanal sa šumom
Razmotrićemo diskretne komunikacione kanale bez memorije.
Kanal bez memorije
Kanalom se naziva kanal u kojem je svaki simbol signala koji se prenosi pod utjecajem smetnji, bez obzira na to koji su signali prethodno bili preneseni. To jest, interferencija ne stvara dodatne korelativne veze između simbola. Naziv "bez memorije" znači da tokom sledećeg prenosa izgleda da kanal ne pamti rezultate prethodnih prenosa.
U prisustvu smetnji, prosječna količina informacija u simbolu primljene poruke – Y, u odnosu na preneseno - X jednako:
.
Za simbol poruke X T trajanje T, koji se sastoji od n elementarni simboli prosječna količina informacija u primljenom simbolu poruke - Y T u vezi sa prenesenim X T jednako:
I(Y T , X T) = H(X T) - H(X T /Y T) = H(Y T) - H(Y T /X T) = n = 2320 bps
Kapacitet kontinuiranog kanala sa šumom određuje se formulom
=2322 bps.
Dokažimo da informacijski kapacitet kontinuiranog kanala bez memorije sa aditivnim Gausovim šumom s ograničenjem vršne snage nije veći od informacijskog kapaciteta istog kanala sa istim ograničenjem prosječne snage.
Matematičko očekivanje za simetričnu uniformnu distribuciju
Srednji kvadrat za simetričnu uniformnu distribuciju
Varijanca za simetričnu uniformnu distribuciju
Istovremeno, za jednoliko raspoređen proces.
Diferencijalna entropija signala sa uniformnom distribucijom
.
Razlika između diferencijalnih entropija normalnog i ravnomjerno raspoređenog procesa ne ovisi o vrijednosti disperzije
= 0,3 bita/broj
Dakle, propusnost i kapacitet komunikacijskog kanala za proces sa normalnom distribucijom je veći nego za jednoliku.
Odredite kapacitet (volumen) komunikacijskog kanala
V k = T k C k = 10×60×2322 = 1,3932 Mbit.
Odredite količinu informacija koja se može prenijeti za 10 minuta kanala 
10×
60×
2322=1,3932 Mbit.
Zadaci
Koristeći internetske resurse, pronađite odgovore na pitanja:
Vježba 1
1. Šta je proces prenosa informacija?
Transfer informacija- fizički proces kojim se informacije prenose u svemiru. Snimili su informacije na disk i prenijeli ih u drugu prostoriju. Ovaj proces karakterizira prisustvo sljedećih komponenti:
2. Opća šema prijenosa informacija
3. Navedite kanale komunikacije koje poznajete
Prema vrsti medija za distribuciju, kanali komunikacije se dijele na:
4. Šta su telekomunikacije i kompjuterske telekomunikacije?Telekomunikacije(grč. tele - daleko, i lat. communicatio - komunikacija) je prenos i prijem bilo koje informacije (zvuk, slika, podaci, tekst) na daljinu putem različitih elektromagnetnih sistema (kablovskih i optičkih kanala, radio kanala i drugih žičanih i veze bežičnih kanala).
telekomunikaciona mreža- sistem tehničkih sredstava putem kojih se obavljaju telekomunikacije.
Telekomunikacione mreže uključuju:
1. Računarske mreže(za prijenos podataka)
2. Telefonske mreže(prijenos glasovnih informacija)
3. Radio mreže (prijenos glasovnih informacija - usluge emitovanja)
4. Televizijske mreže (prenos glasa i slike - usluge emitovanja)
Računarske telekomunikacije - telekomunikacije čiji su terminalni uređaji računari.
Prenos informacija sa računara na računar naziva se sinhrona komunikacija, i to preko posrednog računara, što vam omogućava da akumulirate poruke i prenesete ih na personalni računari prema zahtjevu korisnika, - asinhroni.
Kompjuterske telekomunikacije počinju da puštaju korenje u obrazovanju. U visokom obrazovanju koriste se za koordinaciju naučnih istraživanja, brzu razmjenu informacija između učesnika u projektu, učenje na daljinu i konsultacije. U školskom obrazovnom sistemu - povećati efikasnost samostalnih aktivnosti učenika vezanih za različite vrste kreativnog rada, uključujući i obrazovne aktivnosti, zasnovane na širokoj upotrebi istraživačkih metoda, slobodnom pristupu bazama podataka i razmjeni informacija sa partnerima u zemlji i inostranstvu .
5. Koliki je propusni opseg kanala za prijenos informacija?Bandwidth- metrička karakteristika, koja pokazuje odnos maksimalnog broja jedinica koje prolaze (informacije, objekti, volumen) po jedinici vremena kroz kanal, sistem, čvor.
U računarskoj nauci, definicija propusnog opsega se obično primjenjuje na komunikacijski kanal i definira se kao maksimalna količina prenesenih/primljenih informacija u jedinici vremena.
Širina pojasa je jedan od najvažnijih faktora sa stanovišta korisnika. Procjenjuje se količinom podataka koje mreža, u limitu, može prenijeti u jedinici vremena sa jednog uređaja povezanog s njom na drugi.
Brzina prijenosa informacija u velikoj mjeri ovisi o brzini njenog kreiranja (izvorni učinak), metodama kodiranja i dekodiranja. Najveća moguća brzina prijenosa informacija u datom kanalu naziva se njegova propusnost. Kapacitet kanala, po definiciji, je brzina prijenosa informacija kada se koristi "najbolji" (optimalni) izvor, koder i dekoder za dati kanal, stoga karakterizira samo kanal.
Transfer informacija je pojam koji kombinuje mnoge fizičke procese kretanja informacija u prostoru. Svaki od ovih procesa uključuje komponente kao što su izvor i prijemnik podataka, fizički nosilac informacija i kanal (medij) njihovog prijenosa.
Proces prijenosa informacija
Početni spremnici podataka su različite poruke koje se prenose od svojih izvora do primaoca. Između njih su kanali za prenos informacija. Posebni tehnički konvertorski uređaji (enkoderi) formiraju fizičke nosače podataka - signale - na osnovu sadržaja poruka. Potonji su podvrgnuti brojnim transformacijama, uključujući kodiranje, kompresiju, modulaciju, a zatim se šalju na komunikacijske linije. Nakon prolaska kroz njih, signali prolaze inverzne transformacije, uključujući demodulaciju, dekompresiju i dekodiranje, zbog čega se originalne poruke izdvajaju iz njih i percipiraju od strane primatelja.
Informativne poruke
Poruka je vrsta opisa pojave ili objekta, izraženog kao skup podataka koji ima znakove početka i kraja. Neke poruke, kao što su govor i muzika, kontinuirane su funkcije vremena zvučnog pritiska. U telegrafskoj komunikaciji, poruka je tekst telegrama u obliku alfanumeričke sekvence. Televizijska poruka je niz poruka-okvirova koje objektiv kamere „vidi” i snima ih brzinom kadrova. Ogromna većina poruka koje se u posljednje vrijeme prenose putem sistema za prijenos informacija su numerički nizovi, tekst, grafika, kao i audio i video datoteke.
Informacijski signali
Prenos informacija je moguć ako ima fizički nosilac čije se karakteristike menjaju u zavisnosti od sadržaja poruke koja se prenosi na način da sa minimalnim izobličenjem prevazilaze kanal prenosa i da ih prijemnik može prepoznati. Ove promjene u fizičkom mediju za pohranu formiraju informacijski signal.
Danas se informacije prenose i obrađuju pomoću električnih signala u žičanim i radio komunikacijskim kanalima, kao i zahvaljujući optičkim signalima u FOCL-u.
Analogni i digitalni signali
Dobro poznati primjer analognog signala, tj. Kontinuirano se mijenja u vremenu napon koji se uzima iz mikrofona, koji prenosi govornu ili muzičku informacijsku poruku. Može se pojačati i povezati na ozvučenje koncertne dvorane, koje će prenositi govor i muziku sa bine do publike u galeriji.
Ako se, u skladu sa veličinom napona na izlazu mikrofona, amplituda ili frekvencija visokofrekventnih električnih oscilacija u radio predajniku kontinuirano mijenja u vremenu, tada se analogni radio signal može prenositi u zrak. TV predajnik u analognom televizijskom sistemu generiše analogni signal u obliku napona proporcionalnog trenutnoj svjetlini elemenata slike koje opaža objektiv kamere.
Međutim, ako se analogni napon iz mikrofonskog izlaza propušta kroz digitalno-analogni pretvarač (DAC), tada njegov izlaz više neće biti kontinuirana funkcija vremena, već niz očitavanja ovog napona koji se uzima u pravilnim intervalima sa frekvenciju uzorkovanja. Osim toga, DAC također vrši kvantizaciju prema nivou početnog napona, zamjenjujući cijeli mogući raspon svojih vrijednosti sa konačnim skupom vrijednosti određenih brojem binarnih znamenki njegovog izlaznog koda. Ispada da je kontinuirana fizička veličina (in ovaj slučaj ovaj napon) se pretvara u niz digitalnih kodova (digitaliziran), a zatim se u digitalnom obliku može pohraniti, obraditi i prenositi putem mreža za prijenos informacija. Ovo značajno povećava brzinu i otpornost na buku takvih procesa.
Kanali za prenos informacija
Obično se ovaj termin odnosi na komplekse tehničkih sredstava uključenih u prijenos podataka od izvora do prijemnika, kao i na okruženje između njih. Struktura takvog kanala, koristeći tipične načine prijenosa informacija, predstavljena je sljedećim slijedom transformacija:
II - PS - (KI) - KK - M - LPI - DM - DC - DI - PS
AI je izvor informacija: osoba ili drugo živo biće, knjiga, dokument, slika na neelektronskom mediju (platno, papir) itd.
PS je pretvarač informacijske poruke u informacijski signal, koji obavlja prvu fazu prijenosa podataka. Mikrofoni, televizijske i video kamere, skeneri, faks mašine, PC tastature, itd. mogu delovati kao PS.
CI je enkoder informacija u informacionom signalu za smanjenje volumena (kompresije) informacija kako bi se povećala brzina prijenosa ili smanjio frekvencijski pojas potreban za prijenos. Ova veza nije obavezna, kao što je prikazano u zagradama.
KK - enkoder kanala za povećanje otpornosti na buku informacionog signala.
M je modulator signala za promjenu karakteristika signala srednjeg nosača ovisno o vrijednosti informacijskog signala. Tipičan primjer je amplitudna modulacija nosećeg signala visoke noseće frekvencije u zavisnosti od vrijednosti niskofrekventnog informacijskog signala.
LPI - linija za prijenos informacija koja predstavlja kombinaciju fizičkog okruženja (na primjer, elektromagnetnog polja) i tehničkih sredstava za promjenu njegovog stanja u cilju prijenosa signala nosioca do prijemnika.
DM je demodulator za odvajanje informacijskog signala od signala nosioca. Prisutan samo u prisustvu M.
DC - dekoder kanala za otkrivanje i/ili ispravljanje grešaka u informacionom signalu koji su se javili na LPI. Prisutno samo u prisustvu CC.
DI - dekoder informacija. Prisutno samo u prisustvu CI.
PI - prijemnik informacija (računar, štampač, displej, itd.).
Ako je prijenos informacija dvosmjeran (dupleks kanal), tada se na obje strane LPI-a nalaze modemske jedinice (MODulator-DEModulator) koje kombinuju M i DM veze, kao i jedinice kodeka (COder-DEcoder) koje kombinuju enkodere. (KI i KK) i dekoderi (DI i DC).
Karakteristike prenosnih kanala
Glavne karakteristike kanala uključuju širinu pojasa i otpornost na buku.
U kanalu je informacijski signal izložen šumu i smetnjama. Mogu biti uzrokovani prirodnim uzrocima (na primjer, atmosferskim za radio kanale) ili ih je posebno stvorio neprijatelj.
Otpornost kanala prenosa na buku povećava se upotrebom različitih vrsta analognih i digitalnih filtera za odvajanje informacijskih signala od šuma, kao i posebnim metodama prenosa poruka koje minimiziraju efekat šuma. Jedna od ovih metoda je dodavanje dodatnih znakova koji ne nose koristan sadržaj, ali pomažu u kontroli ispravnosti poruke, kao i ispravljanju grešaka u njoj.
Propusni opseg kanala jednak je maksimalnom broju binarnih simbola (kbps) koje on prenosi u odsustvu smetnji u jednoj sekundi. Za različite kanale, on varira od nekoliko kbps do stotina Mbps i određen je njihovim fizičkim svojstvima.
Teorija prijenosa informacija
Claude Shannon je autor specijalne teorije kodiranja prenesenih podataka, koji je otkrio metode za borbu protiv buke. Jedna od glavnih ideja ove teorije je potreba za redundantnošću digitalnog koda koji se prenosi putem linija za prijenos informacija. Ovo vam omogućava da vratite gubitak ako je neki dio koda izgubljen tokom njegovog prijenosa. Takvi kodovi (digitalni informacijski signali) se nazivaju otporni na buku. Međutim, redundantnost koda ne treba ići predaleko. To dovodi do kašnjenja u prijenosu informacija, kao i do povećanja cijene komunikacionih sistema.
Digitalna obrada signala
Druga važna komponenta teorije prenosa informacija je sistem metoda za digitalnu obradu signala u kanalima prenosa. Ove metode uključuju algoritme za digitalizaciju početnih analognih informacionih signala sa određenom stopom uzorkovanja koja je određena na osnovu Šenonove teoreme, kao i metode za generisanje, na osnovu njih, nosivih signala zaštićenih od buke za prenos preko komunikacionih linija i digitalno filtriranje primljenih signala. kako bi ih odvojili od smetnji.
|
Zaštita od buke |
Rad ove šeme može se objasniti na primjeru telefonske komunikacije. Izvor informacija u ovom sistemu je govornik, prijemnik, odnosno slušalac. Enkoder je slušalica koja pretvara zvučne signale u elektromagnetne signale. Kanal komunikacije je telefonska mreža. Uređaj za dekodiranje je također slušalica.
Kodiranje signala, kada se prenosi informacija, je svaka transformacija informacije koja dolazi iz izvora u oblik pogodan za njen prijenos putem komunikacijskog kanala. Trenutno je najraširenija digitalna komunikacija, koja je po definiciji diskretna. Osim toga, postoji i analogna veza, to je veza u kojoj se informacije prenose u obliku kontinuiranog signala (stari standardi telefonske mreže).
pod " buka" podrazumijevaju se razne vrste smetnji koje izobličavaju emitirani signal ili dovode do njegovog gubitka. Do ovakvih smetnji najčešće dolazi iz tehničkih razloga: lošeg kvaliteta komunikacijskih linija, nesigurnosti jedne od drugih različitih tokova informacija koje se prenose istim komunikacijskim kanalom.
Metode rješavanja "buke":
1. Ponavljanje signala
2. Digitalizacija signala
3. Pojačavanje signala
4. Mehanička sredstva (upredena parica, optičko vlakno, oklop, itd.)
Osim toga, teorija kodiranja razvila je metode za predstavljanje prenesenih informacija kako bi se smanjio njihov gubitak pod utjecajem šuma.
5.2. Računarske mreže
Računarska mreža je međusobno povezivanje dva ili više računara za dijeljenje na zajedničke resurse. Postoje tri vrste resursa: hardver, softver i informacije
Ispod hardverski resursi znači tehničku podršku javni pristup: štampač, velikog kapaciteta tvrdi disk(datotečni server), host mašina, itd.
Uopšteno govoreći, računarska mreža se može predstaviti kao skup čvorova međusobno povezanih medijima za širenje signala (prenosni mediji, okosnice, komunikacione linije). Čvorovi računarske mreže hostuju elemente komunikacione mreže i računarske sisteme.
Komunikacijske mreže. Glavni elementi tradicionalnih komunikacionih mreža su terminalni uređaji (terminali), prenosni i komutacioni sistemi.
Terminali dizajniran za povezivanje izvora i primatelja informacija u komunikacijsku mrežu. Na primjer, računari se na njih mogu povezati preko namjenske dvožične linije ili preko modema.
prenosni sistem omogućava transport informacija na daljinu. Trenutno podržavaju višekanalnu signalizaciju preko jedne kičme.
Preklopni sistem je dizajniran da obezbijedi komunikaciju mnoštva prostorno odvojenih izvora i primatelja informacija. Zahvaljujući međusobno povezanim komutacionim sistemima, formira se kompozitni (od kraja do kraja) komunikacioni kanal za učesnike
Svaka javna mreža ima svoju protokoli, omogućavanje pristupa određenim vrstama usluga.
protokoli. Ispod protokol se razumije kao skup sporazuma koji usmjeravaju komponente u interakciji. U našem slučaju protokol postoji standardni skup pravila koja definiraju prezentaciju (u konkretnom slučaju, formate) podataka i procedure razmjene
