Schema de transfer de informații. Canalul de transmitere a informațiilor. Rata de transfer de informații.
Există trei tipuri procesele informaţionale: stocare, transfer, prelucrare.
Stocare a datelor:
· Purtători de informații.
· Tipuri de memorie.
· Stocarea informatiilor.
· Proprietățile de bază ale stocărilor de informații.
Cu stocarea informațiilor sunt asociate următoarele concepte: purtător de informații (memorie), memorie internă, memorie externă, stocare de informații.
Un mediu de stocare este un mediu fizic care stochează direct informații. Memoria umană poate fi numită Berbec... Cunoștințele învățate sunt reproduse de o persoană instantaneu. Ne putem numi și propria noastră memorie memorie interna pentru că purtătorul său - creierul - se află în interiorul nostru.
Toate celelalte tipuri de suporturi de informații pot fi numite externe (în raport cu o persoană): lemn, papirus, hârtie etc. Stocarea informației este informația organizată într-un anumit mod pe medii externe destinate stocării pe termen lung și utilizării permanente (de exemplu, arhive de documente, biblioteci, indexuri de carduri). Unitatea de informare principală a depozitului este un anumit document fizic: un chestionar, o carte etc. Organizarea unui depozit înseamnă prezența unei anumite structuri, adică. ordinea, clasificarea documentelor stocate pentru confortul lucrului cu acestea. Principalele proprietăți ale stocării informațiilor: cantitatea de informații stocate, fiabilitatea stocării, timpul de acces (adică timpul de căutare informatie necesara), disponibilitatea protecției informațiilor.
Informațiile stocate pe dispozitivele de memorie ale computerului se numesc de obicei date. Stocarea organizată a datelor pe dispozitive memorie externa calculatoarele sunt de obicei numite baze de date și bănci de date.
Procesarea datelor:
· Schema generală a procesului de prelucrare a informaţiei.
· Declarația sarcinii de prelucrare.
· Executor de prelucrare.
· Algoritm de prelucrare.
· Sarcini tipice de prelucrare a informațiilor.
Schema de prelucrare a informațiilor:
Informații inițiale - executant procesare - informații rezumative.
În procesul de prelucrare a informațiilor se rezolvă o anumită problemă de informare, care poate fi introdusă în prealabil forma traditionala: este dat un set de date inițiale, sunt necesare unele rezultate. Însuși procesul de trecere de la datele inițiale la rezultat este procesul de procesare. Obiectul sau subiectul care efectuează prelucrarea se numește executant al prelucrării.
Pentru executarea cu succes a prelucrării informațiilor, executantul (persoana sau dispozitivul) trebuie să cunoască algoritmul de procesare, adică. succesiune de acțiuni care trebuie efectuate pentru a obține rezultatul dorit.
Există două tipuri de procesare a informațiilor. Primul tip de prelucrare: prelucrare asociată cu obținerea de informații noi, conținut nou de cunoștințe (rezolvarea problemelor matematice, analiza situației etc.). Al doilea tip de prelucrare: procesare asociată cu schimbarea formei, dar nu modificarea conținutului (de exemplu, traducerea textului dintr-o limbă în alta).
Un tip important de prelucrare a informațiilor este codarea - transformarea informațiilor într-o formă simbolică, convenabilă pentru stocarea, transmiterea, prelucrarea acesteia. Codarea este utilizată activ în mijloacele tehnice de lucru cu informații (telegraf, radio, computere). Un alt tip de prelucrare a informațiilor este structurarea datelor (introducerea unei anumite ordini în stocarea informațiilor, clasificarea, catalogarea datelor).
Un alt tip de prelucrare a informațiilor este căutarea într-un anumit depozit de informații a datelor necesare care satisfac anumite condiții de căutare (interogare). Algoritmul de căutare depinde de modul în care sunt organizate informațiile.
Transfer de informatii:
· Sursa și destinatarul informațiilor.
· Canale de informare.
· Rolul organelor de simț în procesul de percepție umană a informației.
Structura sisteme tehnice comunicare.
· Ce este codificarea și decodarea.
· Conceptul de zgomot; tehnici de protecție împotriva zgomotului.
Rata de transfer de informații și debitului canal.
Schema de transfer de informații:
Sursa informaţiei - canalul informaţiei - receptorul informaţiei.
Informațiile sunt prezentate și transmise sub forma unei secvențe de semnale, simboluri. De la sursă la receptor, un mesaj este transmis printr-un mediu material. Dacă în procesul de transmisie sunt folosite mijloace tehnice de comunicare, atunci acestea se numesc canale de transmitere a informațiilor (canale de informare). Acestea includ telefon, radio, TV. Organele de simț umane joacă rolul de canale de informare biologică.
Procesul de transfer de informații prin canalele tehnice de comunicare se desfășoară conform următoarei scheme (conform lui Shannon):
Termenul „zgomot” se referă la tot felul de interferențe care distorsionează semnalul transmis și duc la pierderea de informații. O astfel de interferență, în primul rând, are loc din motive tehnice: calitatea slabă a liniilor de comunicație, nesiguranța unele față de altele a diferitelor fluxuri de informații transmise pe aceleași canale. Pentru a vă proteja împotriva zgomotului, utilizați căi diferite, de exemplu, utilizarea diferitelor tipuri de filtre care separă semnalul util de zgomot.
Claude Shannon a dezvoltat o teorie specială de codificare care furnizează metode pentru a trata zgomotul. Una dintre ideile importante ale acestei teorii este că codul transmis prin linia de comunicare trebuie să fie redundant. Datorită acestui fapt, pierderea unei anumite părți a informațiilor în timpul transmisiei poate fi compensată. Cu toate acestea, nu puteți face redundanța prea mare. Acest lucru va duce la întârzieri și la costuri mai mari de comunicare.
Când se discută subiectul măsurării vitezei de transmitere a informațiilor, se poate recurge la recepția unei analogii. Analog - procesul de pompare a apei prin conductele de apă. Aici, conductele sunt canalul pentru transferul apei. Intensitatea (viteza) acestui proces este caracterizată de consumul de apă, adică. numărul de litri pompați pe unitatea de timp. În procesul de transmitere a informațiilor, canalele sunt linii tehnice de comunicare. Prin analogie cu sistemul de alimentare cu apă se poate vorbi despre fluxul de informații transmis prin canale. Rata de transfer de informații este volumul de informații al unui mesaj transmis pe unitatea de timp. Prin urmare, unitățile de măsură ale debitului de informație: biți / s, octeți / s, etc. proces de informare canal de transmisie
Un alt concept – capacitatea canalelor de informare – poate fi explicat și cu ajutorul unei analogii „water-pipe”. Puteți crește debitul de apă prin țevi prin creșterea presiunii. Dar această cale nu este nesfârșită. Dacă presiunea este prea mare, conducta se poate sparge. Prin urmare, limitarea consumului de apă, care poate fi numită debitul sistemului de alimentare cu apă. Liniile tehnice au o limită similară a ratei de date. comunicare informaţională... Motivele pentru aceasta sunt și fizice.
1. Clasificarea si caracteristicile canalului de comunicare
Legătură
Este un set de mijloace de transmitere a semnalelor (mesajelor).
Pentru a analiza procesele informaționale dintr-un canal de comunicare, puteți utiliza diagrama generalizată a acestuia prezentată în Fig. unu.
| AI |
| LS |
| P |
| PI |
| P |
 |
În fig. 1 se adoptă următoarele denumiri: X, Y, Z, W- semnale, mesaje ; f- piedică; LS- linie de comunicare; AI, PI- sursa și destinatarul informațiilor; P- convertoare (codare, modulare, decodare, demodulare).
Există tipuri diferite canale care pot fi clasificate după diverse criterii:
1. După tipul de linii de comunicare:
cu fir; cablu; fibra optica;
linii de înaltă tensiune; canale radio etc.
2... După natura semnalelor:
continuu; discret; discret-continuu (semnele la intrarea sistemului sunt discrete, iar la ieșire sunt continue și invers).
3... Pentru imunitate la zgomot:
canale fără interferență; cu interferenţe.
Canalele de comunicare se caracterizează prin:
1. Capacitatea canalului
definit ca produsul timpului de utilizare a canalului T la, lăţimea de bandă a frecvenţelor trecute de canal F lași interval dinamicD la... , care caracterizează capacitatea canalului de a transmite diferite niveluri de semnal
V la = T la F la D la.(1)
Condiție pentru potrivirea semnalului cu canalul:
V c £ V k ;
T c £ T k ;
F c £ F k ;
V c £ V k ;
D c £ D k.
2.Rata de transfer de informații
- cantitatea medie de informații transmise pe unitatea de timp.
3.
4. redundanță -
asigură fiabilitatea informațiilor transmise ( R= 0¸1).
Una dintre sarcinile teoriei informației este de a determina dependența ratei de transfer de informații și a capacității canalului de comunicație de parametrii canalului și caracteristicile semnalelor și interferențelor.
Canalul de comunicare poate fi comparat la figurat cu drumurile. Drumuri înguste - trafic redus, dar ieftine. Drumuri largi - trafic bun, dar scump. Lățimea de bandă este determinată de „gâtul de sticlă”.
Rata de transfer de date depinde în mare măsură de mediul de transmisie în canalele de comunicație, care sunt diferite tipuri de linii de comunicație.
Cablat:
1. Cablat- pereche răsucită (care suprimă parțial radiația electromagnetică din alte surse). Rate de transfer de până la 1 Mbps. Folosit în rețelele de telefonie și pentru transmisia de date.
2. Cablu coaxial. Rata de transfer 10-100 Mbps - utilizat în rețelele locale, televiziune prin cablu etc.
3... Fibra optica. Rata de transmisie este de 1 Gbps.
În mediile 1–3, atenuarea în dB este liniară cu distanța, adică puterea scade exponențial. Prin urmare, după o anumită distanță, este necesar să instalați regeneratoare (amplificatoare).
linii radio:
1. Canal radio. Viteza de transmisie este de 100-400 Kbps. Folosește frecvențe radio de până la 1000 MHz. Până la 30 MHz, datorită reflexiei din ionosferă, undele electromagnetice se pot propaga dincolo de linia vizuală. Dar această gamă este foarte zgomotoasă (de exemplu, radio amator). De la 30 la 1000 MHz - ionosfera este transparentă și este necesară linia de vedere. Antenele sunt instalate la înălțime (uneori sunt instalate regeneratoare). Folosit în radio și televiziune.
2. Linii de cuptor cu microunde. Rate de transfer de până la 1 Gbps. Utilizați frecvențe radio de peste 1000 MHz. Acest lucru necesită linie de vedere și foarte direcțională antene parabolice... Distanța dintre regeneratoare este de 10–200 km. Folosit pentru conexiune telefonică, televiziune și transmisie de date.
3. Conexiune prin satelit
... Sunt folosite frecvențe de microunde, iar satelitul servește ca regenerator (și pentru multe stații). Caracteristicile sunt aceleași ca și pentru liniile de microunde.
2. Lățimea de bandă a unui canal de comunicație discret
Un canal discret este o colecție de mijloace pentru transmiterea semnalelor discrete.
Lățimea de bandă a canalului de comunicație
- cea mai mare rată teoretic realizabilă de transfer de informații, cu condiția ca eroarea să nu depășească o valoare dată. Rata de transfer de informații
- cantitatea medie de informații transmise pe unitatea de timp. Să definim expresii pentru calcularea ratei de transfer de informații și a lățimii de bandă a canalului de comunicație discret.
Când fiecare simbol este transmis, în medie, cantitatea de informații trece prin canalul de comunicare, determinată de formulă
I (Y, X) = I (X, Y) = H (X) - H (X / Y) = H (Y) - H (Y / X), (2)
Unde: I (Y, X) - informații reciproce, adică cantitatea de informații conținute în Y relativ X;H (X)- entropia sursei mesajului; H (X / Y)- entropia condiționată, care determină pierderea de informații per simbol asociată cu prezența zgomotului și a distorsiunii.
La trimiterea unui mesaj X T durată T, compus din n simboluri elementare, cantitatea medie de informații transmise, ținând cont de simetria cantității reciproce de informații, este egală cu:
Eu (Y T, X T) = H (X T) - H (X T / Y T) = H (Y T) - H (Y T / X T) = n. (4)
Rata de transfer de informații depinde de proprietățile statistice ale sursei, metoda de codificare și proprietățile canalului.
Lățimea de bandă a canalului de comunicație discret 
. (5)
Valoarea maximă posibilă, de ex. se caută maximul funcționalului pe întregul set de funcții de distribuție a probabilității p (X).
Lățimea de bandă depinde de caracteristici tehnice canal (viteza echipamentului, tipul de modulație, nivelul de interferență și distorsiune etc.). Unitățile de măsură ale capacității canalului sunt:,,,.
2.1 Canal de comunicație discret fără interferențe
Dacă nu există interferențe în canalul de comunicație, atunci semnalele de intrare și de ieșire ale canalului sunt legate printr-o relație funcțională fără ambiguitate.
În acest caz, entropia condiționată este egală cu zero, iar entropiile necondiționate ale sursei și ale receptorului sunt egale, i.e. cantitatea medie de informaţie din simbolul primit în raport cu cel transmis este
I (X, Y) = H (X) = H (Y); H (X / Y) = 0.
Dacă X T- numărul de caractere pentru momentul respectiv T, atunci rata de transfer de informații pentru un canal de comunicație discret fără interferențe este
(6)
Unde V = 1 /- rata medie de biți a unui simbol.
Lățime de bandă pentru un canal de comunicație discret, fără interferențe 
(7)
pentru că entropia maximă corespunde simbolurilor echiprobabile, atunci lățimea de bandă pentru distribuția uniformă și independența statistică a simbolurilor transmise este: 
. (8)
Teorema primului canal a lui Shannon: Dacă fluxul de informație generat de sursă este suficient de apropiat de lățimea de bandă a canalului de comunicație, i.e.
, unde este o cantitate arbitrar mică,
atunci poți găsi întotdeauna o astfel de metodă de codare care să asigure transmiterea tuturor mesajelor de la sursă, iar rata de transfer a informațiilor va fi foarte apropiată de capacitatea canalului.
Teorema nu răspunde la întrebarea cum se realizează codarea.
Exemplul 1. Sursa generează 3 mesaje cu probabilități:
p1 = 0,1; p 2 = 0,2 și p 3 = 0,7.
Mesajele sunt independente și sunt transmise într-un cod binar uniform ( m = 2) cu durata simbolului de 1 ms. Determinați viteza de transmitere a informațiilor pe canalul de comunicație fără interferențe.
Soluţie: Entropia sursei este
[bit/s].
Pentru a transmite 3 mesaje cu un cod uniform sunt necesari doi biți, în timp ce durata combinației de coduri este de 2t.
Rata medie a semnalului
V = 1/2 t = 500 .
Rata de transfer de informații
C = vH = 500 x 1,16 = 580 [bit / s].
2.2 Canal de comunicație discret cu interferențe
Vom lua în considerare canale de comunicare discrete fără memorie.
Canal fără memorie
Se numește un canal în care fiecare simbol de semnal transmis este afectat de interferență, indiferent de semnalele transmise anterior. Adică interferența nu creează corelații suplimentare între simboluri. Numele „fără memorie” înseamnă că în timpul următoarei transmisii, canalul nu pare să-și amintească rezultatele transmisiilor anterioare.
În prezența interferenței, cantitatea medie de informații din simbolul mesajului primit - Y, raportat la transmisia - X este egal cu:
.
Pentru simbolul mesajului X T durată T, constând din n simboluri elementare cantitatea medie de informații din simbolul mesajului primit - YT raportat la transmisia - X T este egal cu:
I (Y T, X T) = H (X T) - H (X T / Y T) = H (Y T) - H (Y T / X T) = n = 2320 bps
Debitul unui canal zgomotos continuu este determinat de formula
=2322 bps.
Să demonstrăm că capacitatea de informare a unui canal continuu fără memorie cu zgomot Gaussian aditiv sub limitarea puterii de vârf nu este mai mare decât capacitatea de informare a aceluiași canal cu aceeași valoare a limitării puterii medii.
Valoarea așteptată pentru o distribuție uniformă simetrică
Pătrat mediu pentru distribuția uniformă simetrică
Varianta pentru distribuția uniformă simetrică
Mai mult, pentru un proces uniform distribuit.
Entropia diferenţială a unui semnal cu distribuţie uniformă
.
Diferența dintre entropiile diferențiale ale unui proces normal și uniform distribuit nu depinde de valoarea varianței
= 0,3 biți / probă
Astfel, debitul și capacitatea canalului de comunicație pentru un proces cu o distribuție normală este mai mare decât pentru unul uniform.
Determinați capacitatea (volumul) canalului de comunicare
V k = T k C k = 10 × 60 × 2322 = 1,3932 Mbit.
Să determinăm cantitatea de informații care poate fi transmisă în 10 minute de funcționare a canalului 
10×
60×
2322= 1,3932 Mbps.
Sarcini
Folosind resursele de pe Internet, găsiți răspunsuri la întrebări:
Exercitiul 1
1. Care este procesul de transfer al informațiilor?
Transferul de informații- procesul fizic prin care se realizează mişcarea informaţiei in spatiu. Am notat informațiile pe disc și le-am transferat într-o altă cameră. Acest proces caracterizată prin prezența următoarelor componente:
2. Schema generală de transfer de informații
3. Enumerați canalele de comunicare cunoscute de dvs
După tipul de mediu de distribuție, canalele de comunicare sunt împărțite în:
4. Ce sunt telecomunicațiile și telecomunicațiile computerizate?Telecomunicatii(greacă tele - în depărtare, departe și latină communicatio - comunicare) este transmiterea și recepția oricărei informații (sunet, imagine, date, text) la distanță prin diferite sisteme electromagnetice (cabluri și canale de fibră optică, canale radio). și alte canale de comunicare cu fir și fără fir).
Rețea de telecomunicații este un sistem de mijloace tehnice prin care se desfășoară telecomunicațiile.
Rețelele de telecomunicații includ:
1. Retele de calculatoare(pentru transfer de date)
2. Rețelele telefonice(transmitere vocală)
3. Rețele radio (transmisie de informații vocale - servicii de difuzare)
4. Rețele de televiziune (transmisie voce și imagini - servicii de difuzare)
Telecomunicații computerizate - telecomunicații, ale căror dispozitive terminale sunt computere.
Transferul de informații de la un computer la un computer se numește comunicare sincronă, iar printr-un computer intermediar, care vă permite să acumulați mesaje și să le transferați către calculatoare personale la cererea utilizatorului - asincron.
Telecomunicațiile computerizate încep să prindă rădăcini în educație. În învățământul superior, acestea sunt utilizate pentru a coordona cercetarea științifică, schimbul operațional de informații între participanții la proiect, învățământul la distanță și consultări. În sistemul de învățământ școlar - creșterea eficienței activităților independente ale elevilor legate de diferite tipuri de muncă creativă, inclusiv activități educaționale, bazate pe utilizarea pe scară largă a metodelor de cercetare, accesul liber la baze de date, schimbul de informații cu parteneri atât din țară, cât și din străinătate. .
5. Care este lățimea de bandă a canalului de transmitere a informațiilor?Lățimea de bandă- caracteristica metrică care arată raportul dintre numărul limită de unități care trec (informații, obiecte, volum) pe unitatea de timp printr-un canal, sistem, nod.
În informatică, definiția lățimii de bandă este de obicei aplicată unui canal de comunicație și este determinată de cantitatea maximă de informații transmise/primite pe unitatea de timp.
Lățimea de bandă este unul dintre cei mai importanți factori din punctul de vedere al utilizatorilor. Este estimat prin cantitatea de date pe care rețeaua le poate transfera la limita pe unitatea de timp de la un dispozitiv conectat la acesta la altul.
Viteza transferului de informații depinde în mare măsură de viteza de creare a acesteia (performanța sursei), de metodele de codificare și decodare. Cea mai mare rată posibilă de transfer de informații într-un canal dat se numește lățime de bandă. Lățimea de bandă a canalului, prin definiție, este rata de transfer de informații atunci când se utilizează „cea mai bună” (optimă) sursă, codificator și decodor pentru un canal dat, prin urmare, caracterizează doar canalul.
Transferul de informații este un termen care unește multe procese fizice de mișcare a informațiilor în spațiu. În oricare dintre aceste procese sunt implicate componente precum o sursă și un receptor de date, un mediu fizic de informație și un canal (mediu) de transmitere a acestuia.
Procesul de transfer de informații
Depozitele originale de date sunt diverse mesaje transmise din sursele lor către receptori. Canalele de transmitere a informațiilor sunt situate între ele. Dispozitive tehnice speciale-convertoare (encodere) formează suporturi fizice de date - semnale - pe baza conținutului mesajelor. Acestea din urmă suferă o serie de transformări, inclusiv codare, compresie, modulare și apoi trimise către liniile de comunicație. Trecând prin ele, semnalele suferă transformări inverse, inclusiv demodulare, despachetare și decodare, în urma cărora mesajele originale, percepute de receptori, sunt extrase din ele.
Mesaje informative
Un mesaj este un fel de descriere a unui fenomen sau a unui obiect, exprimat ca o colecție de date care are semne ale unui început și ale unui sfârșit. Unele mesaje, cum ar fi vorbirea și muzica, sunt funcții continue ale timpului presiunii sonore. În comunicarea telegrafică, un mesaj este textul unei telegrame sub forma unei secvențe alfanumerice. Un mesaj de televiziune este o secvență de mesaje cadru care sunt „văzute” de obiectivul unei camere de televiziune și le captează la o rată a cadrelor. Majoritatea covârșitoare a mesajelor transmise recent prin sistemele de transmitere a informațiilor sunt matrice numerice, text, grafice, precum și fișiere audio și video.
Semnale informative
Transmiterea informatiei este posibila daca are un mediu fizic, ale carui caracteristici se modifica in functie de continutul mesajului transmis astfel incat acestea depasesc canalul de transmisie cu distorsiuni minime si pot fi recunoscute de receptor. Aceste modificări în mediul fizic de stocare formează un semnal de informare.
Astăzi, informațiile sunt transmise și procesate folosind semnale electrice în canalele de comunicații cu fir și radio, precum și datorită semnalelor optice din liniile de comunicație prin fibră optică.
Semnale analogice și digitale
Un exemplu binecunoscut de semnal analogic, de ex. în continuă schimbare în timp, este tensiunea îndepărtată de la microfon, care poartă un mesaj vocal sau cu informații muzicale. Poate fi amplificat și transmis prin canale cu fir către sistemele de reproducere a sunetului din sala de concert, care vor transporta vorbirea și muzica de pe scenă până la publicul din galerie.
Dacă, în conformitate cu mărimea tensiunii de la ieșirea microfonului, amplitudinea sau frecvența oscilațiilor electrice de înaltă frecvență în transmițătorul radio se modifică continuu în timp, atunci un semnal radio analogic poate fi transmis prin aer. Un transmițător de televiziune într-un sistem de televiziune analogic generează semnal analog sub forma unei tensiuni proporționale cu luminozitatea curentă a elementelor de imagine percepute de obiectivul camerei.
Totuși, dacă tensiunea analogică de la ieșirea microfonului este trecută printr-un convertor digital-analogic (DAC), atunci ieșirea sa nu va mai fi o funcție continuă a timpului, ci o succesiune de citiri ale acestei tensiuni luate la intervale regulate cu o frecvență de eșantionare. În plus, DAC-ul efectuează și cuantificare în funcție de nivelul tensiunii inițiale, înlocuind întregul interval posibil al valorilor sale cu un set finit de valori determinate de numărul de cifre binare ale codului său de ieșire. Se dovedește că o mărime fizică continuă (în în acest caz această tensiune) se transformă într-o succesiune de coduri digitale (este digitalizată), iar apoi, deja sub formă digitală, poate fi stocată, procesată și transmisă prin rețelele de transmitere a informațiilor. Acest lucru crește semnificativ viteza și imunitatea la zgomot a unor astfel de procese.
Canale de comunicatie
De obicei, acest termen se referă la complexele de mijloace tehnice implicate în transferul datelor de la sursă la receptor, precum și la mediul dintre acestea. Structura unui astfel de canal, folosind mijloace tipice de transmitere a informațiilor, este reprezentată de următoarea secvență de transformări:
AI - PS - (CI) - CC - M - LPI - DM - DK - CI - PS
AI este o sursă de informații: o persoană sau altă ființă vie, o carte, un document, o imagine pe un suport neelectronic (pânză, hârtie) etc.
PS - convertor de mesaj de informare în semnal de informare, efectuând prima etapă a transmiterii datelor. Microfoanele, camerele de televiziune și video, scanerele, faxurile, tastaturile PC-urilor etc. pot acționa ca PS-uri.
KI este un codificator de informații dintr-un semnal de informație pentru reducerea volumului (compresia) informațiilor pentru a crește viteza de transmisie a acesteia sau a reduce banda de frecvență necesară transmiterii. Acest link este opțional, așa cum se arată în paranteze.
KK - codificator de canal pentru a îmbunătăți imunitatea semnalului de informații.
M - modulator de semnal pentru modificarea caracteristicilor semnalelor purtătoare intermediare, în funcție de mărimea semnalului informațional. Un exemplu tipic este modularea în amplitudine a unui semnal purtător cu o frecvență purtătoare înaltă, în funcție de mărimea semnalului de informații de frecvență joasă.
LPI este o linie de transmisie a informațiilor reprezentând o combinație între un mediu fizic (de exemplu, un câmp electromagnetic) și mijloace tehnice pentru schimbarea stării acesteia pentru a transmite un semnal purtător către un receptor.
DM - demodulator pentru separarea semnalului informativ de semnalul purtător. Prezentă numai dacă M.
DC - decodor de canal pentru detectarea și/sau corectarea erorilor în semnalul de informații care au apărut pe LPI. Prezent numai dacă există un QC.
CI - decodor de informații. Prezent numai dacă există un CI.
PI - receptorul de informații (calculator, imprimantă, afișaj etc.).
Dacă transmiterea informațiilor este bidirecțională (canal duplex), atunci pe ambele părți ale LPI există unități de modem (Modulator-DEModulator), care combină legături M și DM, precum și blocuri de codec (COder-DECoder), care combină codificatoare (CI și CK) și decodoare (DI și DK).
Caracteristicile canalelor de transmisie
Principalele caracteristici distinctive ale canalelor sunt lățimea de bandă și imunitatea la zgomot.
În canal, semnalul informațional este expus la zgomot și interferențe. Ele pot fi cauzate din motive naturale (de exemplu, atmosferice pentru canalele de radio) sau pot fi create special de inamic.
Imunitatea la zgomot a canalelor de transmisie este crescută prin utilizarea diferitelor tipuri de filtre analogice și digitale pentru a separa semnalele informaționale de zgomot, precum și prin metode speciale de transmitere a mesajelor care minimizează efectul zgomotului. Una dintre aceste metode este de a adăuga caractere suplimentare care nu poartă conținut util, dar ajută la controlul corectitudinii mesajului, precum și la corectarea erorilor din acesta.
Capacitatea canalului este egală cu numărul maxim de simboluri binare (kbiți) transmise de acesta în absența interferenței într-o secundă. Pentru diverse canale, acesta variază de la câțiva kbps la sute de Mbps și este determinat de proprietățile lor fizice.
Teoria transmiterii informațiilor
Claude Shannon este autorul unei teorii speciale pentru codificarea datelor transmise, care a descoperit metode de tratare a zgomotului. Una dintre ideile principale ale acestei teorii este necesitatea redundanței codului digital transmis prin liniile de transmisie a informațiilor. Acest lucru face posibilă restabilirea pierderii dacă o parte a codului este pierdută în timpul transmiterii acestuia. Asemenea coduri (semnale de informare digitală) sunt numite coduri anti-blocare. Cu toate acestea, redundanța codului nu poate fi prea mare. Acest lucru duce la faptul că transmiterea informațiilor este întârziată, precum și la creșterea costului sistemelor de comunicații.
Procesare digitală a semnalului
O altă componentă importantă a teoriei transmiterii informației este un sistem de metode de procesare a semnalului digital în canalele de transmisie. Aceste metode includ algoritmi de digitizare a semnalelor informaționale analogice originale cu o anumită rată de eșantionare determinată pe baza teoremei lui Shannon, precum și metode de formare a semnalelor purtătoare imune la zgomot pentru transmisia prin linii de comunicație și filtrarea digitală a semnalelor primite pentru a separa ei de la interferenţe.
|
Protecție împotriva zgomotului |
Funcționarea acestei scheme poate fi explicată prin exemplul comunicării telefonice. Sursa de informații în acest sistem este persoana vorbitoare, respectiv receptorul - ascultătorul. Codificatorul este un receptor telefonic, cu ajutorul căruia semnalele sonore sunt convertite în semnale electromagnetice. Canalul de comunicare este rețeaua telefonică. Decodorul este, de asemenea, un receptor.
Codificarea semnalului, la transmiterea informaţiei, este orice transformare a informaţiei provenite dintr-o sursă într-o formă adecvată pentru transmiterea acesteia printr-un canal de comunicaţie. În prezent, cea mai răspândită comunicare digitală, care, prin definiția sa, este discretă. În plus, există și comunicare analogică, aceasta este o comunicare în care informațiile sunt transmise sub forma unui semnal continuu (vechile standarde ale rețelelor de telefonie).
Sub " Zgomot" se înțeleg tot felul de interferențe care distorsionează semnalul transmis sau duc la pierderea acestuia. Astfel de interferențe apar cel mai adesea din motive tehnice: calitatea slabă a liniilor de comunicație, nesiguranța unele față de altele a diferitelor fluxuri de informații transmise pe același canal de comunicație.
Metode de a face față „zgomotului”:
1. Repetarea semnalului
2. Digitalizarea semnalului
3. Amplificarea semnalului
4. Mijloace mecanice (pereche răsucită, fibră optică, ecranare etc.)
În plus, teoria codificării a dezvoltat metode de reprezentare a informației transmise pentru a reduce pierderile acesteia sub influența zgomotului.
5.2. Retele de calculatoare
Rețea de calculatoare Este o conexiune a două sau mai multe computere unul la altul pentru partajarea la resursele partajate. Resursele sunt de trei tipuri: hardware, software și informații
Sub resurse hardwareînseamnă suport tehnic acces general: imprimanta, capacitate crescuta Hard disk(server de fișiere), mașină gazdă etc.
În general, o rețea de calculatoare poate fi reprezentată printr-un set de noduri interconectate prin medii de propagare a semnalului (medii de transmisie, autostrăzi, linii de comunicație). În nodurile unei rețele de calculatoare sunt amplasate elemente ale rețelei de comunicații și sisteme informatice.
Rețele de comunicații. Elementele principale ale rețelelor tradiționale de comunicații sunt dispozitivele terminale (terminale), sistemele de transmisie și comutare.
Terminale sunt concepute pentru a conecta sursele și receptorii de informații la rețeaua de comunicații. De exemplu, computerele pot fi conectate la ele printr-o linie dedicată cu două fire sau printr-un modem.
Sistem de transmisie asigură transportul informațiilor la distanță. În prezent, aceștia acceptă semnalizarea cu mai multe canale pe un singur trunchi.
Sistem de comutare este conceput pentru a asigura comunicarea între o multitudine de surse separate spațial și receptori de informații. Datorită sistemelor de comutare interconectate, se formează un canal de comunicație compozit (end-to-end) pentru participanți
Fiecare dintre rețelele publice are propriile sale protocoale, asigurarea accesului la un anumit tip de serviciu.
Protocoale. Sub protocol este înțeles ca un ansamblu de acorduri care guvernează componentele atunci când interacționează. În cazul nostru protocol există un set standard de reguli care reglementează prezentarea (în special formatele) a datelor și procedurile de schimb
