Teabe edastamise skeem. Teabe edastamise kanal. Teabe edastuskiirus.
Neid on kolme tüüpi teabeprotsessid: ladustamine, edastamine, töötlemine.
Andmekogu:
· Infokandjad.
mälu tüübid.
· Teabe säilitamine.
· Infohoidlate põhiomadused.
Info salvestamisega seostuvad järgmised mõisted: infokandja (mälu), sisemälu, välismälu, infosalvestus.
Andmekandja on füüsiline andmekandja, mis salvestab vahetult teavet. Inimmälu võib nimetada RAM. Õpitud teadmised taastoodetakse inimese poolt koheselt. Võime nimetada ka enda mälu sisemälu sest selle kandja – aju – on meie sees.
Kõiki teisi infokandjaid võib nimetada välisteks (inimese suhtes): puit, papüürus, paber jne. Teabehoidla on välistele andmekandjatele kindlal viisil organiseeritud teave, mis on mõeldud pikaajaliseks säilitamiseks ja alaliseks kasutamiseks (näiteks dokumendiarhiivid, raamatukogud, failikapid). Repositooriumi põhiliseks teabeüksuseks on teatud füüsiline dokument: ankeet, raamat vms Hoidla korraldus tähendab teatud struktuuri olemasolu, s.o. korrasolek, säilitatavate dokumentide klassifitseerimine nendega töötamise mugavuse huvides. Teabesalvestuse peamised omadused: salvestatava teabe hulk, salvestuskindlus, juurdepääsuaeg (st otsinguaeg vajalikku teavet), infoturbe kättesaadavus.
Arvuti mäluseadmetele salvestatud teavet nimetatakse andmeteks. Korraldatud andmesalved seadmetes väline mälu arvuteid nimetatakse andmebaasideks ja andmepankadeks.
Andmetöötlus:
· Infotöötlusprotsessi üldine skeem.
· Töötlemise ülesande avaldus.
· Töötlemise täitja.
· Töötlemise algoritm.
· Infotöötluse tüüpilised ülesanded.
Infotöötlusskeem:
Esialgne teave - töötleja - lõplik teave.
Infotöötluse käigus lahendatakse mingi infoprobleem, mille saab eelnevalt sisse seada traditsiooniline vorm: teatud lähteandmete kogumi korral on see vajalik teatud tulemuste saamiseks. Lähteandmetelt tulemusele ülemineku protsess on töötlemise protsess. Töötlemist teostavat objekti või subjekti nimetatakse töötlemise teostajaks.
Infotöötluse edukaks läbiviimiseks peab teostaja (isik või seade) teadma töötlusalgoritmi, s.o. sammude jada, mida tuleb soovitud tulemuse saavutamiseks järgida.
Teabetöötlust on kahte tüüpi. Esimest tüüpi töötlemine: töötlemine, mis on seotud uue teabe, teadmiste uue sisu hankimisega (matemaatikaülesannete lahendamine, olukorra analüüs jne). Teist tüüpi töötlemine: vormimuutusega seotud töötlemine, kuid mitte sisu muutmine (näiteks teksti tõlkimine ühest keelest teise).
Oluline teabetöötluse liik on kodeerimine - teabe muutmine sümboolsesse vormi, mis on mugav selle salvestamiseks, edastamiseks, töötlemiseks. Kodeerimist kasutatakse aktiivselt teabega töötamise tehnilistes vahendites (telegraaf, raadio, arvutid). Teine teabetöötluse liik on andmete struktureerimine (teatud korra kehtestamine teabe salvestamisel, klassifitseerimisel, kataloogimisel).
Teine teabetöötlusviis on teatud otsingutingimustele vastavate vajalike andmete otsimine mõnest infosalvest (päring). Otsingu algoritm sõltub teabe korraldamise viisist.
Teabe edastamine:
· Info allikas ja vastuvõtja.
· Infokanalid.
Meeleelundite roll inimese infotaju protsessis.
Struktuur tehnilised süsteemidühendused.
· Mis on kodeerimine ja dekodeerimine.
Müra mõiste mürakaitse tehnikad.
Infoedastuse kiirus ja läbilaskevõime kanal.
Teabe edastamise skeem:
Infoallikas – infokanal – info vastuvõtja.
Teave esitatakse ja edastatakse signaalide, sümbolite jada kujul. Allikast vastuvõtjale edastatakse teade mõne materiaalse kandja kaudu. Kui edastusprotsessis kasutatakse tehnilisi sidevahendeid, siis nimetatakse neid infoedastuskanaliteks (infokanaliteks). Nende hulka kuuluvad telefon, raadio, televiisor. Inimese meeleorganid täidavad bioloogiliste infokanalite rolli.
Teabe edastamise protsess tehniliste sidekanalite kaudu toimub vastavalt järgmisele skeemile (Shannoni sõnul):
Mõiste "müra" viitab erinevat tüüpi häiretele, mis moonutavad edastatavat signaali ja põhjustavad teabe kadu. Sellised häired tekivad ennekõike tehnilistel põhjustel: sideliinide halb kvaliteet, samade kanalite kaudu edastatavate erinevate teabevoogude ebakindlus üksteise suhtes. Kasutatakse mürakaitseks erinevaid viise, näiteks mitmesuguste filtrite kasutamine, mis eraldavad kasuliku signaali mürast.
Claude Shannon töötas välja spetsiaalse kodeerimise teooria, mis pakub meetodeid müraga toimetulemiseks. Selle teooria üks olulisi ideid on see, et sideliini kaudu edastatav kood peab olema üleliigne. Tänu sellele saab kompenseerida mingi osa informatsiooni kadumist edastamise käigus. Siiski ei saa te koondamist liiga suureks muuta. See toob kaasa viivitusi ja suuremaid sidekulusid.
Infoedastuskiiruse mõõtmise teema käsitlemisel võib kasutada analoogiat. Analoog on vee pumpamine läbi veetorude. Siin on torud vee edastamise kanaliks. Selle protsessi intensiivsust (kiirust) iseloomustab veekulu, s.o. ajaühikus pumbatud liitrite arv. Teabe edastamise protsessis on kanalid tehnilised sideliinid. Analoogiliselt veetoruga saame rääkida kanalite kaudu edastatavast infovoost. Teabeedastuskiirus on ajaühikus edastatava sõnumi infomaht. Seetõttu on infoprotsessi edastuskanal infovoo kiiruse mõõtühikud: bit/s, bait/s jne.
Teist mõistet - teabekanalite ribalaiust - saab samuti seletada "torustiku" analoogia abil. Rõhku suurendades saate suurendada veevoolu läbi torude. Kuid see tee pole lõputu. Kui rakendatakse liiga palju survet, võib toru lõhkeda. Seetõttu on vee maksimaalne voolukiirus, mida võib nimetada veevarustuse võimsuseks. Sarnane andmeedastuskiiruse piirang on ka tehnilistel liinidel. infosuhtlus. Selle põhjused on ka füüsilised.
1. Sidekanali klassifikatsioon ja omadused
Link
on signaalide (sõnumite) edastamiseks mõeldud vahendite kogum.
Teabeprotsesside analüüsimiseks sidekanalis saate kasutada selle üldistatud skeemi, mis on näidatud joonisel fig. üks.
| AI |
| LS |
| P |
| PI |
| P |
 |
Joonisel fig. 1 võttis kasutusele järgmised nimetused: X, Y, Z, W- signaalid, teated ; f- takistus; LS- sideliin; AI, PI– teabe allikas ja vastuvõtja; P– muundurid (kodeerimine, modulatsioon, dekodeerimine, demoduleerimine).
Olemas erinevad tüübid kanalid, mida saab liigitada erinevate kriteeriumide järgi:
1. Sideliinide tüübi järgi:
ühendatud; kaabel; fiiberoptiline;
elektriliinid; raadiokanalid jne.
2. Signaalide olemuse järgi:
pidev; diskreetne; diskreetne-pidev (signaalid süsteemi sisendis on diskreetsed ja väljundis pidevad ja vastupidi).
3. Mürakindluse jaoks:
kanalid ilma häireteta; segamisega.
Suhtluskanaleid iseloomustavad:
1. Kanali läbilaskevõime
määratletud kui kanali kasutusaja korrutis T kuni, kanali poolt edastatavate sageduste spektri laius F kuni ja dünaamiline ulatusD kuni. , mis iseloomustab kanali võimet edastada erineva tasemega signaale
V kuni = T kuni F kuni D kuni.(1)
Tingimused signaali sobitamiseks kanaliga:
V c £ V k ;
T c £ T k ;
F c £ F k ;
V c £ V k ;
D c £ D k .
2.Teabe edastuskiirus
- keskmine edastatava teabe hulk ajaühiku kohta.
3.
4. koondamine -
tagab edastatava teabe usaldusväärsuse ( R= 0¸1).
Infoteooria üheks ülesandeks on selgitada välja infoedastuskiiruse ja sidekanali läbilaskevõime sõltuvus kanali parameetritest ning signaalide ja häirete omadustest.
Sidekanalit võib piltlikult võrrelda teedega. Kitsad teed - väike läbilaskevõime, kuid odav. Laiad teed – hea liiklusvõime, aga kallis. Läbilaskevõime määrab kitsaskoht.
Andmeedastuskiirus sõltub suuresti edastuskandjast sidekanalites, milleks on erinevat tüüpi sideliinid.
Ühendatud:
1. Ühendatud– keerdpaar (mis pärsib osaliselt teistest allikatest pärinevat elektromagnetkiirgust). Edastuskiirus kuni 1 Mbps. Kasutatakse telefonivõrkudes ja andmeedastuseks.
2. Koaksiaalkaabel. Edastuskiirus 10-100 Mbps – kasutusel kohalikud võrgud, kaabeltelevisioon jne.
3. Optiline kiud. Edastuskiirus 1 Gbps.
Keskkondades 1-3 on sumbumine dB-des lineaarne kaugusega, st. võimsus langeb eksponentsiaalselt. Seetõttu on teatud vahemaa järel vaja paigaldada regeneraatorid (võimendid).
Raadiolingid:
1. Raadiokanal. Edastuskiirus 100–400 Kbps. Kasutab raadiosagedusi kuni 1000 MHz. Kuni 30 MHz on tänu ionosfäärilt peegeldumisele võimalik elektromagnetlainete levimine väljaspool vaatevälja. Kuid see ulatus on väga mürarikas (näiteks amatöörraadio poolt). 30 kuni 1000 MHz - ionosfäär on läbipaistev ja vajalik on vaatenurk. Antennid paigaldatakse kõrgusele (mõnikord paigaldatakse regeneraatorid). Kasutatakse raadios ja televisioonis.
2. mikrolaineahju liinid. Edastuskiirus kuni 1 Gbps. Kasutage raadiosagedusi üle 1000 MHz. See nõuab otsest vaatevälja ja väga suunatut paraboolantennid. Regeneraatorite vaheline kaugus on 10–200 km. Kasutatud telefoniühendus, televisioon ja andmeedastus.
3. Satelliidiühendus
. Kasutatakse mikrolaineahju sagedusi ja satelliit toimib regeneraatorina (ja paljudes jaamades). Omadused on samad, mis mikrolaineahjudel.
2. Diskreetse sidekanali ribalaius
Diskreetne kanal on vahendite kogum, mis on ette nähtud diskreetsete signaalide edastamiseks.
Sidekanali ribalaius
– suurim teoreetiliselt saavutatav teabeedastuskiirus, eeldusel, et viga ei ületa etteantud väärtust. Teabe edastuskiirus
- keskmine edastatava teabe hulk ajaühiku kohta. Määratleme avaldised diskreetse sidekanali infoedastuskiiruse ja läbilaskevõime arvutamiseks.
Iga sümboli edastamise ajal läbib sidekanalit keskmiselt teabe hulk, mis määratakse valemiga
I (Y, X) = I (X, Y) = H(X) - H (X/Y) = H(Y) - H (Y/X), (2)
kus: mina (Y, X) - vastastikune teave, st selles sisalduva teabe hulk Y suhteliselt X;H(X) on sõnumi allika entroopia; H (X/Y)– tingimuslik entroopia, mis määrab müra ja moonutuste esinemisega seotud teabe kadumise sümboli kohta.
Sõnumi saatmisel X T kestus T, koosnevad n elementaarsümbolite puhul on edastatud teabe keskmine hulk, võttes arvesse vastastikuse teabehulga sümmeetriat,:
I (Y T, X T) = H(X T) – H(X T /Y T) = H(Y T) – H(Y T /X T) = n . (4)
Infoedastuskiirus sõltub allika statistilistest omadustest, kodeerimismeetodist ja kanali omadustest.
Diskreetse sidekanali ribalaius 
. (5)
Maksimaalne võimalik väärtus, s.o. funktsionaalse maksimumi otsitakse kogu tõenäosusjaotuse funktsioonide hulgast p (x).
läbilaskevõime sõltub spetsifikatsioonid kanal (seadmete kiirus, modulatsiooni tüüp, häirete ja moonutuste tase jne). Kanali mahuühikud on: , , , .
2.1 Diskreetne sidekanal ilma häireteta
Kui sidekanalis häireid ei esine, siis on kanali sisend- ja väljundsignaalid ühendatud üheselt mõistetava funktsionaalse sõltuvusega.
Sel juhul on tingimuslik entroopia võrdne nulliga ning allika ja vastuvõtja tingimusteta entroopia on võrdsed, s.t. vastuvõetud sümbolis sisalduva teabe keskmine hulk edastatud sümboli suhtes on
I (X, Y) = H(X) = H(Y); H(X/Y) = 0.
Kui X T- märkide arv korraga T, siis on häireteta diskreetse sidekanali teabeedastuskiirus võrdne
(6)
kus V = 1/ on ühe sümboli keskmine edastuskiirus.
Ribalaius diskreetse sidekanali jaoks ilma häireteta 
(7)
Sest maksimaalne entroopia vastab võrdse tõenäosusega sümbolitele, siis on ribalaius edastatavate sümbolite ühtlaseks jaotumiseks ja statistiliseks sõltumatuseks: 
. (8)
Shannoni esimene teoreem kanali kohta: Kui allika poolt genereeritud infovoog on sidekanali ribalaiusele piisavalt lähedal, s.t.
, kus on suvaliselt väike väärtus,
siis on alati võimalik leida selline kodeerimismeetod, mis tagab kõigi allika sõnumite edastamise ja infoedastuskiirus on väga lähedane kanali mahule.
Teoreem ei vasta küsimusele, kuidas kodeerida.
Näide 1 Allikas genereerib 3 teadet tõenäosusega:
p 1 = 0,1; p 2 = 0,2 ja p 3 = 0,7.
Sõnumid on sõltumatud ja edastatakse ühtse kahendkoodina ( m = 2) sümboli kestusega 1 ms. Määrake teabe edastamise kiirus sidekanali kaudu ilma häireteta.
Lahendus: Allika entroopia on
[bps].
3 ühtse koodiga sõnumi edastamiseks on vaja kahte bitti, kusjuures koodikombinatsiooni kestus on 2t.
Keskmine signaali kiirus
V = 1/2 t = 500 .
Teabe edastuskiirus
C = vH = 500 × 1,16 = 580 [bps].
2.2 Diskreetne müraga sidekanal
Vaatleme diskreetseid sidekanaleid ilma mäluta.
Kanal ilma mäluta
Kanalit nimetatakse kanaliks, milles iga edastatud signaalisümbolit mõjutavad häired, olenemata sellest, milliseid signaale varem edastati. See tähendab, et häired ei loo täiendavaid korrelatiivseid seoseid sümbolite vahel. Nimetus "ilma mäluta" tähendab, et järgmise edastuse ajal ei paista kanal eelmiste ülekannete tulemusi mäletavat.
Häirete korral keskmine teabe hulk vastuvõetud sõnumi sümbolis – Y, võrreldes edastatud - X võrdub:
.
Sõnumi märgi jaoks X T kestus T, koosnevad n elementaarsümbolid keskmine teabe hulk sõnumi vastuvõetud sümbolis - Y Tüleantud kohta X T võrdub:
I(Y T, X T) = H(X T) - H(X T /Y T) = H(Y T) - H(Y T /X T) = n = 2320 bps
Müraga pideva kanali läbilaskevõime määratakse valemiga
=2322 bps.
Tõestame, et aditiivse Gaussi müraga pideva mäluta kanali infomaht tippvõimsuspiiranguga ei ole suurem kui sama kanali infomaht sama keskmise võimsuspiiranguga.
Matemaatiline ootus sümmeetrilisele ühtlasele jaotusele
Keskmine ruut sümmeetrilise ühtlase jaotuse jaoks
Dispersioon sümmeetrilise ühtlase jaotuse jaoks
Samal ajal ühtlaselt jaotatud protsessi jaoks.
Ühtlase jaotusega signaali diferentsiaalentroopia
.
Erinevus normaalse ja ühtlaselt jaotatud protsessi diferentsiaalentroopiate vahel ei sõltu dispersiooni väärtusest
= 0,3 bitti loenduse kohta
Seega on sidekanali läbilaskevõime ja läbilaskevõime normaaljaotusega protsessi puhul suurem kui ühtlasel.
Määrake sidekanali läbilaskevõime (maht).
V k = T k C k = 10 × 60 × 2322 = 1,3932 Mbit.
Määrake teabe hulk, mida saab kanali 10 minuti jooksul edastada 
10×
60×
2322= 1,3932 Mbit.
Ülesanded
Leidke Interneti-ressursside abil vastused küsimustele:
1. harjutus
1. Mis on teabe edastamise protsess?
Teabe edastamine- füüsiline protsess, mille abil teavet edastatakse kosmoses. Nad salvestasid teabe kettale ja edastasid selle teise ruumi. See protsess mida iseloomustab järgmiste komponentide olemasolu:
2. Üldine teabeedastusskeem
3. Loetlege suhtluskanalid, mida teate
Vastavalt levitusmeediumi tüübile jagunevad sidekanalid:
4. Mis on telekommunikatsioon ja arvutitelekommunikatsioon?Telekommunikatsioon(kreeka tele – kaugel ja lat. communicatio – side) on igasuguse teabe (heli, pildi, andmete, teksti) edastamine ja vastuvõtmine vahemaa tagant erinevate elektromagnetiliste süsteemide (kaabel- ja fiiberoptiliste kanalite, raadiokanalite jm juhtmega). ja traadita kanalite ühendused).
telekommunikatsioonivõrk- tehniliste vahendite süsteem, mille kaudu toimub telekommunikatsioon.
Telekommunikatsioonivõrkude hulka kuuluvad:
1. Arvutivõrgud(andmeedastuseks)
2. Telefonivõrgud(häälteabe edastamine)
3. Raadiovõrgud (häälteabe edastamine – ringhäälinguteenused)
4. Televisioonivõrgud (hääle- ja pildiedastus – ringhäälinguteenused)
Arvutitelekommunikatsioon - telekommunikatsioon, mille lõppseadmeteks on arvutid.
Teabe edastamist arvutist arvutisse nimetatakse sünkroonseks suhtluseks ja vahearvuti kaudu, mis võimaldab sõnumeid koguda ja edastada personaalarvutid vastavalt kasutaja soovile, - asünkroonne.
Arvutitelekommunikatsioon hakkab hariduses juurduma. Kõrghariduses kasutatakse neid teadusliku uurimistöö koordineerimiseks, projektis osalejate vaheliseks kiireks infovahetuseks, kaugõppeks, konsultatsioonideks. Koolihariduse süsteemis - suurendada õpilaste iseseisva tegevuse, mis on seotud erinevat tüüpi loovtööga, sh õppetegevusega, tulemuslikkust, tuginedes uurimismeetodite laialdasele kasutamisele, vabale juurdepääsule andmebaasidele ja teabevahetusele partneritega nii koolisiseselt. riigis ja välismaal.
5. Kui suur on infoedastuskanali ribalaius?Ribalaius- meetriline karakteristik, mis näitab kanali, süsteemi, sõlme läbivate ühikute (teave, objektid, maht) maksimaalse arvu suhet ajaühikus.
Arvutiteaduses rakendatakse ribalaiuse definitsiooni tavaliselt sidekanalile ja seda defineeritakse kui maksimaalset edastatava/vastuvõetava teabe hulka ajaühikus.
Ribalaius on kasutaja seisukohast üks olulisemaid tegureid. Seda hinnatakse andmemahu järgi, mida võrk suudab ajaühikus üle kanda ühest sellega ühendatud seadmest teise.
Teabe edastamise kiirus sõltub suurel määral selle loomise kiirusest (allika jõudlus), kodeerimis- ja dekodeerimismeetoditest. Kõrgeimat võimalikku teabeedastuskiirust antud kanalis nimetatakse selle ribalaiuseks. Kanali võimsus on definitsiooni järgi teabe edastuskiirus antud kanali "parima" (optimaalse) allika, kodeerija ja dekoodri kasutamisel, seega iseloomustab see ainult kanalit.
Infoedastus on termin, mis ühendab endas paljusid ruumis info liikumise füüsilisi protsesse. Kõik need protsessid hõlmavad selliseid komponente nagu andmete allikas ja vastuvõtja, teabe füüsiline kandja ja selle edastamise kanal (meedium).
Teabe edastamise protsess
Algsed andmemahutid on mitmesugused sõnumid, mis edastatakse nende allikatest vastuvõtjatele. Nende vahel on kanalid teabe edastamiseks. Spetsiaalsed tehnilised muundurseadmed (kodeerijad) moodustavad sõnumite sisu põhjal füüsilisi andmekandjaid - signaale. Viimastele tehakse mitmeid teisendusi, sealhulgas kodeerimine, tihendamine, moduleerimine ja saadetakse seejärel sideliinidele. Pärast nende läbimist läbivad signaalid pöördteisendused, sealhulgas demodulatsiooni, dekompressiooni ja dekodeerimise, mille tulemusena eraldatakse neist algsed sõnumid ja neid tajuvad vastuvõtjad.
Teabesõnumid
Sõnum on mingi nähtuse või objekti kirjeldus, mida väljendatakse andmete kogumina, millel on märgid alguse ja lõpu kohta. Mõned sõnumid, nagu kõne ja muusika, on helirõhu aja pidevad funktsioonid. Telegraafisuhtluses on teade telegrammi tekst tähtnumbrilise jada kujul. Telesõnum on teadete-kaadrite jada, mida kaamera objektiiv "näeb" ja jäädvustab need kaadrisagedusega. Valdav enamus viimasel ajal infoedastussüsteemide kaudu edastatud sõnumitest on numbrimassiivid, tekst, graafika, aga ka heli- ja videofailid.
Infosignaalid
Teabe edastamine on võimalik, kui sellel on füüsiline kandja, mille omadused muutuvad sõltuvalt edastatava sõnumi sisust selliselt, et need ületavad edastuskanali minimaalse moonutusega ja on vastuvõtjale äratuntavad. Need muutused füüsilises andmekandjas moodustavad infosignaali.
Tänapäeval edastatakse ja töödeldakse teavet elektriliste signaalide abil juhtmega ja raadiosidekanalites, samuti tänu optilistele signaalidele FOCL-is.
Analoog- ja digitaalsignaalid
Tuntud näide analoogsignaalist, st. ajas pidevalt muutuv pinge on mikrofonilt võetud pinge, mis kannab kõnet või muusikalist infosõnumit. Seda saab võimendada ja ühendada kontserdimaja helisüsteemidega, mis kannavad kõne ja muusika lavalt galeriis publikuni.
Kui vastavalt mikrofoni väljundis oleva pinge suurusele muudetakse raadiosaatja kõrgsageduslike elektrivõnkumiste amplituudi või sagedust ajas pidevalt, siis saab eetris edastada analoograadiosignaali. Analoogtelevisioonisüsteemis olev telesaatja genereerib analoogsignaal pinge kujul, mis on võrdeline kaamera objektiivi poolt tajutavate pildielementide praeguse heledusega.
Kui aga mikrofoni väljundist tulev analoogpinge juhitakse läbi digitaal-analoogmuunduri (DAC), ei ole selle väljund enam aja pidev funktsioon, vaid selle pinge näitude jada, mis võetakse korrapäraste ajavahemike järel. diskreetimissagedus. Lisaks teostab DAC ka kvantiseerimist vastavalt algpinge tasemele, asendades kogu selle väärtuste võimaliku vahemiku lõpliku väärtuste komplektiga, mis on määratud selle väljundkoodi kahendnumbrite arvuga. Selgub, et pidev füüsikaline suurus (in sel juhul see pinge) muutub digitaalsete koodide jadaks (digiteeritud) ja seejärel saab seda digitaalsel kujul salvestada, töödelda ja teabeedastusvõrkude kaudu edastada. See suurendab oluliselt selliste protsesside kiirust ja mürakindlust.
Teabeedastuskanalid
Tavaliselt viitab see termin tehniliste vahendite kompleksidele, mis on seotud andmete edastamisega allikast vastuvõtjale, samuti nendevahelisele keskkonnale. Sellise kanali struktuur, kasutades tüüpilisi teabeedastusvahendeid, on kujutatud järgmise teisenduste jadaga:
II – PS – (KI) – KK – M – LPI – DM – DC – DI – PS
AI on infoallikas: inimene või mõni muu elusolend, raamat, dokument, kujutis mitteelektroonilisel kandjal (lõuend, paber) jne.
PS on infoteate konverteerija infosignaaliks, mis teostab andmeedastuse esimese etapi. PS-na võivad toimida mikrofonid, televiisorid ja videokaamerad, skannerid, faksiaparaadid, arvutiklaviatuurid jne.
CI on teabe kodeerija infosignaalis teabe mahu (tihendamise) vähendamiseks, et suurendada selle edastuskiirust või vähendada edastamiseks vajalikku sagedusriba. See link on valikuline, nagu on näidatud sulgudes.
KK - kanalikooder, mis suurendab informatiivse signaali mürakindlust.
M on signaali modulaator vahekandesignaalide karakteristikute muutmiseks olenevalt infosignaali väärtusest. Tüüpiline näide on kõrge kandesagedusega kandesignaali amplituudmodulatsioon sõltuvalt madala sagedusega infosignaali väärtusest.
LPI - teabeedastusliin, mis esindab kombinatsiooni füüsilisest keskkonnast (näiteks elektromagnetväljast) ja tehnilistest vahenditest selle oleku muutmiseks, et edastada vastuvõtjale kandesignaal.
DM on demodulaator infosignaali eraldamiseks kandesignaalist. Kohal ainult M juuresolekul.
DC – kanali dekooder LPI-s esinenud infosignaali vigade tuvastamiseks ja/või parandamiseks. Esineb ainult CC juuresolekul.
DI - teabe dekooder. Esineb ainult CI juuresolekul.
PI - teabe vastuvõtja (arvuti, printer, ekraan jne).
Kui teabe edastamine on kahesuunaline (duplekskanal), siis on mõlemal pool LPI-d nii M- ja DM-linke ühendavad modemiüksused (MODulator-DEModulator) kui ka kodeerijaid ühendavad koodekiüksused (COder-DEcoder). (KI ja KK) ja dekoodrid (DI ja DC).
Edastuskanalite omadused
Kanalite peamised eristavad tunnused hõlmavad ribalaiust ja mürakindlust.
Kanalis puutub infosignaal kokku müra ja häiretega. Need võivad olla põhjustatud looduslikest põhjustest (näiteks raadiokanalite jaoks atmosfäärilised) või olla spetsiaalselt vaenlase loodud.
Edastuskanalite mürakindlust suurendatakse erinevate analoog- ja digitaalfiltrite abil infosignaalide eraldamiseks mürast ning spetsiaalsete sõnumiedastusmeetodite abil, mis minimeerivad müra mõju. Üks neist meetoditest on lisamärkide lisamine, mis ei kanna kasulikku sisu, kuid aitavad kontrollida sõnumi õigsust ja parandada selles olevaid vigu.
Kanali ribalaius on võrdne maksimaalse binaarsümbolite arvuga (kbps), mida see häirete puudumisel ühes sekundis edastab. Erinevate kanalite puhul varieerub see mõnest kbps-st kuni sadade Mbps-ni ja selle määravad ära nende füüsilised omadused.
Infoedastuse teooria
Claude Shannon on edastatud andmete kodeerimise eriteooria autor, kes avastas meetodid müra vastu võitlemiseks. Selle teooria üks peamisi ideid on teabeedastusliinide kaudu edastatava digitaalse koodi liiasuse vajadus. See võimaldab teil kaotuse taastada, kui mõni koodi osa selle edastamise ajal kaob. Selliseid koode (digitaalseid infosignaale) nimetatakse müraimmuunseks. Koodi koondamisega ei tohiks aga liiga kaugele minna. See toob kaasa nii teabe edastamise viibimise kui ka sidesüsteemide kallinemise.
Digitaalne signaalitöötlus
Infoedastuse teooria teine oluline komponent on edastuskanalites digitaalse signaali töötlemise meetodite süsteem. Nende meetodite hulka kuuluvad algoritmid algsete analoogteabe signaalide digitaliseerimiseks kindla diskreetimissagedusega, mis on määratud Shannoni teoreemi alusel, samuti meetodid nende alusel mürakaitsega kandesignaalide genereerimiseks sideliinide kaudu edastamiseks ja vastuvõetud signaalide digitaalseks filtreerimiseks. et neid häiretest eraldada.
|
Mürakaitse |
Selle skeemi toimimist saab selgitada telefonisuhtluse näitega. Infoallikaks selles süsteemis on vastavalt kõneleja, vastuvõtja, kuulaja. Kodeerija on telefonitoru, mis teisendab helisignaalid elektromagnetilisteks signaalideks. Sidekanaliks on telefonivõrk. Dekodeerimisseade on ka telefonitoru.
Signaali kodeerimine, teabe edastamisel, on allikast tuleva teabe igasugune teisendamine selle edastamiseks sidekanali kaudu sobivasse vormi. Praegu on kõige laialdasemalt kasutatav digitaalne suhtlus, mis definitsiooni järgi on diskreetne. Lisaks on olemas ka analoogühendus, see on ühendus, kus info edastatakse pideva signaalina (vanad telefonivõrgu standardid).
"" all müra" eeldatakse mitmesuguseid häireid, mis moonutavad edastatavat signaali või põhjustavad selle kadumist. Sellised häired tekivad enamasti tehnilistel põhjustel: sideliinide halb kvaliteet, sama sidekanali kaudu edastatavate erinevate infovoogude ebakindlus üksteise suhtes.
"Müra" käsitlemise meetodid:
1. Signaali kordus
2. Signaali digiteerimine
3. Signaali võimendamine
4. Mehaanilised vahendid (keerdpaar, optiline kiud, varjestus jne)
Lisaks on kodeerimise teoorias välja töötatud meetodid edastatava teabe esitamiseks, et vähendada selle kadu müra mõjul.
5.2. Arvutivõrgud
Arvutivõrk on kahe või enama arvuti ühendamine üksteisega jagamine jagatud ressurssidele. Ressurse on kolme tüüpi: riistvara, tarkvara ja teave
Under riistvararessursse tähendab tehnilist tuge avalik juurdepääs Kabiin: printer, suure mahutavusega kõvaketas(failiserver), hostmasin jne.
Üldjuhul võib arvutivõrku kujutada signaali levikandjatega (edastusmeediumid, magistraalvõrgud, sideliinid) omavahel ühendatud sõlmede kogumina. Arvutivõrgu sõlmed majutavad sidevõrgu elemente ja arvutisüsteeme.
Sidevõrgud. Traditsiooniliste sidevõrkude põhielemendid on lõppseadmed (terminalid), edastus- ja kommutatsioonisüsteemid.
Terminalid mõeldud teabeallikate ja vastuvõtjate ühendamiseks sidevõrku. Näiteks saab arvuteid nendega ühendada spetsiaalse kahejuhtmelise liini või modemi kaudu.
ülekandesüsteem näeb ette teabe edastamise vahemaa tagant. Praegu toetavad nad mitme kanaliga signaalimist ühe magistraalvõrgu kaudu.
Lülitussüsteem on loodud pakkuma sidet paljude ruumiliselt eraldatud teabeallikate ja -vastuvõtjate vahel. Tänu omavahel ühendatud lülitussüsteemidele moodustub osalejate jaoks komposiitne (end-to-end) sidekanal
Igal avalikul võrgul on oma protokollid, juurdepääsu pakkumine teatud tüüpi teenustele.
protokollid. Under protokolli all mõistetakse kokkulepete kogumit, mis juhivad komponente suhtlemisel. Meie puhul protokolli on olemas standardne reeglistik, mis määratleb andmete esitamise (konkreetsel juhul vormingud) ja vahetusprotseduurid
