Teabe edastamine tehnilistes sidesüsteemides. Teabe edastamine tehniliste sidekanalite kohta. Interneti-teabe ressursid. Teabe kodeerimine ja dekodeerimine
Interneti-ressursside kasutamine leidke vastused küsimustele:
Harjutus 1
1. Mis protsess on infovahetus?
Infovahetus - füüsiline protsess, mille kaudu teave liigub kosmoses. Allkirjastatud teabe kettale ja kolis teise ruumi. See protsess Seda iseloomustab järgmiste komponentide olemasolu:
2. Üldskeem Infovahetus
3. Loetlege teile teadaolevad lingid
Jaotuskandja liikide kaupa jagatakse sidekanalid:
4. Mis on telekommunikatsioon ja arvuti telekommunikatsioon?Telekommunikatsioon (Kreeka tele - kaugus, kaugele ja lat. Kommunikatsiooni kommunikatsioon) on mis tahes teabe (heli, pildi, andmete, teksti) ülekandmine ja vastuvõtmine erinevate elektromagnetiliste süsteemide kaugus (kaabel ja kiudoptilised kanalid, raadiokanalid ja muud traadiga) ja traadita kanalite teatis).
Telekommunikatsioonivõrk - See on tehniliste vahendite süsteem telekommunikatsiooni abil.
Telekommunikatsioonivõrkude hulka kuuluvad:
1. Arvutivõrgud (andmeedastuse jaoks)
2. Telefonivõrgud (kõneteabe edastamine)
3. Raadiovõrk (häälteave edastamine - ringhäälinguteenused)
4. Televisiooni võrgustikud (hääl- ja pildiülekanded - ringhäälinguteenused)
Arvuti telekommunikatsioon - Telekommunikatsioon, mille terminaliseadmed on arvutid.
Teabe edastamine arvutist arvutisse nimetatakse sünkroonseks ühendamiseks ja vahearvutite kaudu, mis võimaldab teil sõnumeid koguda ja edastada need personaalarvutid Kui kasutaja taotlused, asünkroonne.
Arvuti telekommunikatsioon algab haridusse. Kõrgkoolis kasutatakse neid teadusuuringute koordineerimiseks, teabevahetust projekti osaliste, koolituse, konsultatsioonide vahel. Koolisüsteemis - parandada üliõpilaste sõltumatu tegevuse tõhusust, mis on seotud erinevate loominguliste teostega, sealhulgas koolitustegevusega, mis põhinevad uurimismeetodite laialdast kasutamisest, tasuta juurdepääsu andmebaasidele, vahetada teavet partneritega nii riigi kui ka välismaal .
5. Mis on ribalaius Infokäigukanal?Ribalaius - Metric iseloomulik, mis näitab suhte maksimaalse osade arv (teave, objektid, maht) ajaühiku kohta kanali, süsteemi, sõlme kaudu.
Arvutiteaduses rakendatakse ribalaiust tavaliselt sidekanalile ja see määrab maksimaalse edastatava / vastuvõetud teabe koguse tõttu ajaühiku kohta.
Puhumisvõimsus on üks tähtsamaid tegureid seisukohast. Seda hinnatakse andmete koguse võrku, mida võrk piiril võib edastada ajaühiku ühe seadme ühe ühendatud teisega ühendatud.
Teabe edastamise kiirus sõltub suuresti selle loomise kiirusest (lähtetulemuse), kodeerivate ja dekodeerimismeetodite kiirusest. Kõrgeima võimaliku teabe edastamise määra nimetatakse selle ribalaiuseks. Kanali ribalaius, definitsiooni järgi, on selle allikakanali, kodeerija ja dekooderi "parim" (optimaalne) kasutamine "parim" (optimaalne) kasutamine, nii et see iseloomustab ainult kanali.
Tehnilised süsteemid infovahetuse ajaloost: Telegraph (1837) sai esimene tehniline ülekandesüsteem; Siis telefoni leiutati (1876. American Alexander Bell); LEIUTISE RADIO (1895 Vene insener Alexander Stepanovich Popov. 1896. Marconi Itaalia insener) 20. sajandil ilmusid televisioon ja internet
Schannon Claud Transfer Mudel Kõik loetletud edastusmeetodid teabevahetus Põhineb edastamise vahemaa füüsilise (elektri- või elektromagnetilise) signaali ja järgige mõnda üldisi seadusi. Nende seaduste uurimine tegeleb 1920. aastatel tekkiva teabe teooriaga. Matemaatiline seade kommunikatsiooniteooria on matemaatiline teooria side, arendas teadlane Claude Shannon.
Tehniliste kanalite teatise edastamise mudel Kommunikatsiooniandmete kodeerija kanali mürakanalite kanali mürakaitse dekodeerimine seadme vastuvõtja teave
Tehniliste kanalite kommunikatsioonikanali kodeeriva mikrofoni dekodeerimisseadme vastuvõtja kohta teabe mudeli toimimise näide
Teave kodeerimine on allikast pärit teabe ümberkujundamine vormis, mis sobib sidekanali edastamiseks sobivasse vormi. Tehniliste sidekanalite poolt edastatud kodeeritud signaali vormid: Ü elektrienergia ü Radio signaal
Kaasaegne arvutisüsteemid Teabevahetus on arvutivõrkude. Sisse arvutivõrgud: kodeerimine on binaarse arvuti koodi teisendamise protsess füüsiline signaal sidekanali kaudu edastatud tüübist; Dekodeerimine on vastupidine protsess, teisendades edastatud signaali arvuti koodile.
Tehnilise teabe edastamissüsteemide arendajate poolt lahendatud ülesanded: kuidas tagada infovahetuse suurim kiirus; Kuidas vähendada teabekaotust edastamise ajal. K. Shannon oli esimene, kes tagab nende ülesannete lahendamise ja teaduse loomise - teabe teooria.
Kanali ribalaius on maksimaalne teabeülekande määr. Ribalaiust mõõdetakse ühikutes: bitid / s või bait / s 1 bait / s \u003d 23 bitti / s \u003d 8 bitti / s 1 kbps \u003d 210 bitti / c \u003d 1024 bitid / s 1 Mbps \u003d 210 kbps \u003d 1024 kbps 1 Gbps \u003d 210 Mbps \u003d 1024 Mbps
Kanali ribalaius sõltub selle tehnilisest rakendamisest. Arvutivõrkudes kasutatakse järgmisi kommunikatsioonivahendeid: telefoniliinid (10-100 kbps); elektrikaabli kommunikatsioon; Kiudoptilise kaabliühendus (10 -100 Mbps); Raadioside (10 -100 Mbps).
Teabe edastamise kiirus sõltub mitte ainult sidekanali ribalaiusest, vaid ka kodeeriva teabe natuke. Sõnumi koodi pikkus peab olema minimaalselt võimalik.
Müra on mõiste "müra" Helista erinevaid häireid, mis moonutavad edastatud signaali moonutavat ja viivad teabe kadumiseni. Hukkumiste tehnilised põhjused: halvad kvaliteediga suhtlusliinid; Erinevus üksteisest erinevatest teabevoogudest sama kanaleid. Müra olemasolu viib teabe kadumiseni
Schimnoni müra kaitse on välja töötanud spetsiaalse kodeerivate teooria, mis annab müra vastu võitlemise meetoditele. Selle teooria üks tähtsamaid ideid on see, et lingi üle edastatud kood peab olema üleliigne. Koodi koondamine on edastatud andmete mitmekordne kordus.
Müra kaitse koodi koondamine ei saa olla liiga suur. See toob kaasa viivituste ja suhtluse hindamise. Kodeerimisteooria lihtsalt võimaldab teil saada sellist koodi, mis on optimaalne: edastatud teabe koondamine on võimalikult minimaalne ja saadud teabe täpsus on maksimaalne.
Nõukogude teadlane Vladimir Aleksandrovitš Kotelnikov (1940 -1950 G. xx sajandeid) andis suure panuse teatise teaduslikule teooriale.
Mürakaitse kaasaegsed süsteemid Digitaalne suhtlemine teabekaotuse vastu võitlemiseks edastamise ajal: kõik postitused on jagatud portsjoniteks - plokkideks; Iga ploki puhul arvutatakse kontrollsumma (binaarsete numbrite summa), mis edastatakse koos selle seadmega; Vastuvõtu koha korral renoveeritakse vastuvõetud ploki märkmik, kui see ei lange kokku esialgse, edastamist korratakse.
Põhikontseptsioonide süsteem teabe edastamine tehnilised süsteemid Kommunikatsioon Mudel K. Shannoni infokanali ülekandeprotsessi kodeerimine kodeerimisprotseduur Juurdepääsetavus dekodeerimisvõimsus sidekanali kaitse pärast müra kodeeriva kodeerimisega koos osalise kaotuse täieliku teabe taastamise taastamise ajal lähtekoodi jooksul
Ülesanded 1. Andmete edastamise määr ADSLO-ühenduse kaudu on 128000 bitti / c. Selle ühendi kaudu edastab faili 625 KB. Määrake failiülekandeaega sekundites.
Ülesanded 2. Andmeedastusmäär modemiühenduse kaudu on 51200 bitti / s. Eetrisse tekstifail Selle ühenduse kaudu võttis 10 s. Määrake, kui palju märke sisaldas edastatud teksti, kui on teada, et see esitati 16-Piibli Unicode kodeeringus.
Ülesanded 3. Mitu sekundit peab olema tavalised modemi edastavad sõnumeid kiirusel 28 800 BT / s värvimiseks raster pilt Suurus 640 x480 pikslit, tingimusel, et värvi iga piksli kodeeritakse kolme baiti?
Ülesanded 4. Modemi keskmine andmeedastuskiirus on võrdne 36 864 bittiga / s. Mitu sekundit vajate modemi, et läbida 4 teksti lehekülge 8-bitises kodeerides Koi 8, kui eeldame, et iga leheküljel keskmiselt 2304 tähemärki?
Ülesanded 5. Mis on aja (minutites) täieliku andmete kogumasi kohta sidekanali, kui on teada, et 150 MB andmeid edastatakse ja esimesel poolel aja möödudes kiirusega 2 Mbps sekundis Ja ülejäänud aeg - kiirusega 6 Mbit / s sekundis?
Ülesanded 6. Meil \u200b\u200bon juurdepääs Internetile kiire ühepoolse raadiojaama, pakkudes kiirust saada teavet 219 bitti sekundis. Misha ei ole kiire Interneti-ühendus, kuid on olemas võimalus saada teavet Tolist läbi madala kiirusega telefonikanali keskmise kiirusega 214 bitti sekundis. Misha leppis kokku soodsalt, et ta alla laadida 6 MB 6 MB 6 MB kiirkanali selle ja relee nende misish väike kiirusega kanal. Arvuti TolI saab alustada andmete edastamist varem, kui need saadakse nende andmete esimese 256 KB poolt. Mis on minimaalne võimalik ajavahemik (sekundites), kuna andmete paksuse allalaadimise algus on täis oma Misha?
Ülesanded 7. Helitugevus Dokument 5 MB saab ühest arvutist teise kahel viisil üle kanda kahel viisil: a) tihendada arhiivit, edastada arhiivi sidekanali, pakk b) edastada sidekanali ilma archiver. Mis on kiirem ja kui palju, kui palju, kui keskmine andmeedastuse määr sidekanali üle on 218 bitti sekundis, on surutud dokumendi arhiivide maht 80% originaalist, - dokumendi kokkusurumiseks kuluv aeg - dokument - 35 sekundit, lahtipakkimine - 3 sekundit?
Vastuse ülesanded Kirjutage kiri A, kui meetod on kiirem või B, kui meetod on kiirem B. kohe pärast kirja, kirjutage sekundite arv nii palju kui ühel moel on kiirem kui teine. Niisiis, näiteks kui meetod b kiirema moe Ja 23 sekundit, vastuseks, peate kirjutama B 23.
Ülesanded 8. Maht 40 MB edastatakse lõike A punkti B kaudu sidekanali kaudu, mis annab andmeedastuskiirus 218 bitti sekundis ja seejärel lõikest B punktini sidekanali, mis annab andmed andmed Ülekande määr 219 bitti sekundis. Alates andmete edastamise algusest punktist A enne nende täielikku kviitungi lõikes B möödunud 35 minutit. Kui palju aega sekundites oli lõike B viivitus punktis B, s.o aeg andmete saamise lõpuni andmed punktist A ja andmete edastamise algus?
Eesmärgid Õppetund
Haridus:
Teadmiste õppimine ja konsolideerimine;
Juhtivate teadmiste tegelikkus;
Tutvustage meetodite kontseptsioone infovahetus Infokäigukanalid, Kanali ribalaiust.
Kaalumatehnilise teabe edastamise süsteemid.
Arendamine:
töötada välja kognitiivne huvi, loominguline õpilaste tegevus;
töötada välja õpilaste sõbralik ja ärikviide koostöös.
Haridus:
lühidalt huvi teema, tähelepanelikkuse, distsipliini vastu.
Õppeliigi tüüp:
Uue materjali ja teadmiste esmase konsolideerimise uurimine.
Varustus:
PC, projektor, ekraan, esitlus "Teabe edastamine".
Töö liigid:
Heuristiline vestlus, loeng - demonstreerimine, üliõpilaste iseseisev töö.
Õppetundi etapid:
Korraldamine aega.
Teadmiste realiseerimine:
Õppetunni eesmärgi seadmine.
Uue materjali uurimine.
Õppetundi kokkuvõte.
Kodutöö seadmine.
Klasside ajal
– Tere poisid istuvad. Mul on väga hea meel sind näha. Täna jätkame peatükki " Teabemenetlused Süsteemides »
II. Teadmiste tegelikkus
of põhikursus Sa tead:
Teabe edastamine pärineb allikast teabe saajale (vastuvõtja).Allikas teave võib olla midagi: mis tahes elu- või elutu iseloomu objekt või nähtus. Teabe edastamise protsess mõnes materiaalses keskkonnas, eraldav allikas ja teabe saaja nimegakanal teabevahetus. Teave edastatakse kanali kaudu teatava signaalide, tähemärkide, tähiste kujulsõnum . Saaja Teave on sõnumi vastuvõtmise objekt, mille tulemuseks on teatud muutused selle seisundis. Kõik ülaltoodud on skemaatiliselt näidatud pildil. Isik saab teavet kõike, mis ümbritseb teda, läbi meeli: kuulmine, nägemine, lõhn, tanging, maitse. Kõige suurim teabe maht on inimene kuulmise ja visiooni kaudu. Heli sõnumeid tajutakse kuulmis- - akustilisi signaale tahkes keskkonnas (kõige sagedamini õhus). Visioon tajub valguse signaale, mis kannavad objektide pilti.Teave CANAL võib olla kas loomulik looduse (atmosfääri õhk, mille kaudu helilained üle kantakse, peegeldub vaadeldavatest objektidest) või ollakunstlikult loodud. Kunstlikult loodud on lihtsalt tehnilised sidevahendid.Ja nii teema meie õppetund"Teabe edastamine" (Slaid 1)
III. Tundi eesmärgi seadmine
Me jätkame uue materjali uurimist. Õppetundide teema Kirjutage sülearvutis.
Tänapäeval kohtume tänaalates
tehnilise teabe edastamise süsteemid
Kuidas edastada teabe edastamise protsess, lahendage praktilised ülesanded.
I. V. Uue materjali uurimine.
Esimene tehniline vahend teabe edastamise vahemaale oli telegraaf, leiutas 1837. aastal Ameeriklased Samuel Morse. Aastal 1876 esineb American A. Belle telefoni. Tuginedes avamisel Saksa füüsiku Heinrich Herz elektromagnetlainete (1886), A.S. Popov Venemaal 1895. aastal ja peaaegu samaaegselt temaga 1896 g.makonis Itaalias, raadio leiutati. Televisioon ja Internet ilmusid kahekümnendal sajandil.(Slide 2)
Teabe edastamise mudel K. Shannon
Kõik loetletud teabevahetusmeetodid põhinevad füüsilise (elektri- või elektromagnetilise) signaali edastamisel ja nende suhtes kohaldatakse mõningaid üldisi seadusi. Nende seaduste uurimine tegeleb 1920. aastatel tekkiva teabe teooriaga. Matemaatiline seade kommunikatsiooniteooria on matemaatiline teooria side, arenenud Ameerika teadlane Claude Shannon. (Slaid 3)
Tehnilise side kanalite teabevahetuse mudel
Claude Shannon tegi ettepaneku tehniliste sidekanalite teabe edastamise protsessi mudelile.Kodeerimisel on siin teadlik allikast tuleva teabe muundamisest kujul, mis sobib sidekanali ülekandmiseks.Dekodeerimine - reverse signaali järjestuse konversioon .Sellise skeemi tööd saab tuttavale vestlusprotsessile seletada telefoni teel. Teabe allikas on kõneleja. Kodeerimisseade on telefonitoru mikrofon, mille helilained (kõne) konverteeritakse elektrilisteks signaalideks. Kommunikatsioonikanal teenib telefonivõrk (Juhtmed, telefonisõlmede jaotuskildid, mille kaudu signaal läbib). Dekodeerimisseade on kuulamise isiku telefonitoru (peakomplekt) - teabe vastuvõtja. Siin muutub laiendatud elektriline signaal heli.
Kaasaegsed arvutiteabe edastamise süsteemid - Arvutivõrgud, töötavad sama põhimõttega. Seal on kodeerimisprotsess, mis teisendab binaarse arvuti koodi füüsiliseks signaaliks tüübi kaudu edastatakse sidekanali kaudu. Dekodeerimine on teisendada edastatud signaali arvuti koodi. Näiteks, kui kasutate telefoniliinide arvutivõrkudes, täidabid, mida nimetataksemodem.Kanali ribalaiuse ja teabe edastamise määr
Tehnilise teabe arendajad peavad lahendama kaks omavahel seotud ülesanded: kuidas tagada suurim kiirus infovahetuse ja kuidas vähendada teabe kadumise käigus edastamise ajal. K. Shannon oli esimene teadlane pärast nende ülesannete lahendamist uuele teadusele selleks ajaks -teabe teooria . Shannon määratletudteabe arvu mõõtmise meetod edastatakse sidekanalite kaudu. Nad võeti kasutusele ribalaiuse mõistegakanali maksimaalse võimaliku teabeülekande määraks. Seda kiirust mõõdetakse bitti sekundis (samuti kilobits sekundis, megabits sekundis).
Sidekanali ribalaius sõltub selle tehnilisest rakendamisest. Näiteks kasutatakse arvutivõrkudes järgmisi sidevahendeid:
telefoniliinid;
elektrikaabli kommunikatsioon;
kiudoptilise kaabliühendus;
raadioside
Telefoniliinide ribalaius - kümneid ja sadu Kbps; Fiber-optiliste liinide ja raadiosaliinide läbilaskevõime mõõdetakse kümnete ja sadu MBPde abil.
Siiski on probleem, et K. Shannoni pakutud skeemil on sõna tähistatud sõnaga"Müra".
Mürakaitse
Terminit "müra" nimetatakse erinevaid häireid, moonutades edastatud signaali ja toob kaasa teabe kadumise. Selline sekkumine, esiteks tekib tehnilistel põhjustel, näitekshalb kvaliteediga sideliinid , erinevus üksteisest erinevatest teabevoogudest sama kanaleid edastatud. Mõnikord kuuleme telefoni vestlust, me kuuleme müra, pragunemist, takistades vestlustajat mõista või meie vestlusel on teiste inimeste vestlus.
Müra olemasolu põhjustab edastatud teabe kadumist . Sellistel juhtudel on vaja mürakaitset. Selleks kehtib kõigepealt tehnilised meetodid Sidekanalite kaitse müra mõjudest. Sellised meetodid on väga erinevad, mõnikord lihtsad, mõnikord väga keerulised. Näiteks: varjestatud kaabli kasutamine "alasti" traadi asemel; Rakendades teistsuguseid filtreid, mis eraldavad müra kasuliku signaali jne.
Shannon on välja töötanud spetsiaalse kodeeriva teooria, mis annab müra vastu võitlemise meetoditele. Selle teooria üks olulisi ideid on see, et lingi üle edastatud kood peab olemaülemäärane. Selle tõttu võib kompenseerida mõne osa teabekaotust edastamise ajal. Näiteks, kui teil on telefonis rääkides halvasti kuuldav, siis korrake iga sõna korda, siis on teil rohkem võimalusi, et vestlunikud teid õigesti mõistavad.
Koodi koondamine on edastatud andmete mitmekordne kordus.
Siiski on võimatu valmistada liiga suurt koondamist. See toob kaasa viivituste ja suhtluse hindamise. Kodeerimisteooria lihtsalt võimaldab teil saada sellist koodi, mis on optimaalne: edastatud teabe koondamine on võimalikult minimaalne ja saadud teabe täpsus on maksimaalne.
Suur panus teaduslikkukommunikatsiooniteooria Tehti tuntud Nõukogude teadlane Vladimir Aleksandrovitš Kotelnikov. 1940-1950ndatel said nad põhilisi teaduslikud tulemused Teabevahetussüsteemide müra puutumatuse probleemi kohta.
Kaasaegsetes digitaalsetes kommunikatsioonisüsteemides kasutatakse teabekaotuse võidelda sageli järgmist vastuvõttu. Kõik postitused on jagatud portsjoniteks - plokkideks. Iga ploki jaokskontrollsumma arvutatakse (Binaarsete numbrite summa), mis edastatakse koos selle plokiga. Vastuvõtukohas renoveeritakse vastuvõetud ploki kontrollsumma ja kui see ei lange kokku algsummaga, korratakse selle seadme edastamist. See juhtub kuni allika ja ülimani kontrollisummad Ei lange kokku.
Sõltumatu töö. Õpilastel on kaart, mille ülesanded peavad täitma.
Ülesanded sõltumatu töö
100 Mbps sidekanali ribalaiust. Kanalit ei mõjuta müra (näiteks kiudoptiline joon). Määrake kindlaks, millal tekst edastatakse kanalile, mille infoleht on 100 KB.
Bandwidth side kanal 10 Mbps. Kanal on müraga kokku puutunud, seega on ülekandekoodi koondamine 20%. Määrake, kui kaua tekst kantakse kanalile, on infomaht 100 kb.
V. Õppetulemused
Meie õppetund tuli lõpuni. Mis uus sa täna õppetund ja mida sa õppisid?
VI. Peegeldus.
Teen ettepaneku hinnata ennast iseseisvalt (ma räägin õigeid vastuseid). Õppetundi hinnangud.
VII. Kodutöö seadistamine
Teabevahetus on mõiste, mis ühendab paljude füüsiliste protsesside liikumise kohta kosmoses. Igal neist protsessidest, komponendid, nagu allikas ja andmeside vastuvõtja, füüsilise infokandja ja selle ülekandekanal.
Teabevahetusprotsess
Andmete esialgne suutlikkus on nende allikatest edastatud erinevad sõnumid vastuvõtjatele. Nende vahel ja seal on kanali ülekandekanalid. Spetsiaalsed tehnilised seadmete saatjad (kodeerijad) moodustatakse sõnumite sisu põhjal Füüsilise andmekandjate sisul - signaalid. Viimane allutatakse mitmesugustele ümberkujundamisele, sealhulgas kodeeringule, kokkusurumisele, moduleerimisele ja seejärel saadetavale reale. Pärast nende läbimist läbivad signaalid pöörduvaid transformatsiooni, sealhulgas demodulatsiooni, lahtipakkimist ja dekodeerimist, mille tulemusena eraldatakse vastuvõtjate poolt tajutavad lähtekirjad.
Informatiivsed sõnumid
Sõnum on mingi nähtuse kirjeldus või objekt, väljendatuna andmete kogumi kujul, millel on alguse ja lõpu märke. Mõned sõnumid, näiteks kõne ja muusika, on pidevad helirõhu aja funktsioonid. Telegrammiühendusega on sõnum telegrammi tekst tähtnumbrilise järjestuse kujul. Televisiooni sõnum on kaadrite raamide järjestus, mis "näeb" kaamera objektiivi ja kinnitab need materjali sagedusega. Edastatud edastatud osa hiljuti Sõnumiteabe kaudu edastamissüsteemid on numbrilised massiivid, tekst, graafiline, samuti audio- ja videofailid.
Teabesignaalid
Teabe edastamine on võimalik, kui sellel on füüsiline keskkond, mille omadused muutuvad sõltuvalt edastatud sõnumi sisaldusest nii, et need oleksid minimaalsete moonutustega ülekandekanali ülekatte ja vastuvõtja tunnustatud. Need füüsilise andmekandja muutused moodustavad teabesignaali.
Täna edastatakse teabe edastamine ja töötlemine elektriliste signaalide abil traadiga ja raadiokanalites, samuti optiliste signaalide tõttu Voltis.
Analoog- ja digitaalsignaalid
Analoogsignaali laialdaselt tuntud näide, st. Pidevalt muutumas aja jooksul, on mikrofoni eemaldatud pinge, mis kannab kõne- või muusika informatiivset sõnumit. Seda saab suurendada ja edastada juhtmega kanalite kaudu kontserdisaali heli-reprodutseerimissüsteemidele, mis sisestab stseeni kõne ja muusika galerii publikule.
Kui vastavalt pinge suurusele mikrofoni väljundis pidevalt muuta amplituud või sagedus kõrgsageduslike elektriliste võnkumiste raadiosaatja, siis analoograadiosignaali edastatakse. Televisioonisüsteemides analoogtelevisiooni süsteem moodustab analoogsignaali pingena proportsionaalne praeguse heledusega kaamera objektiivi poolt tajutava pildielementide heledusega.
Kui aga mikrofoni väljundist analoogpinge on digitaalse ja analoogmuunduri (DAC) vahele jätmine, siis ei ole selle väljundis enam aja pidevat funktsiooni ja selle pinge proovide järjestust võetud võrdsete intervallidega proovivõtu sagedusega. Lisaks teostab DAC ka kvantiseerimine allikapinge tasemel, asendades kogu võimaliku väärtuste vahemiku oma väljundkoodeksi binaarsete heidete arvuga kindlaksmääratud väärtuste arvu järgi. Tuleb välja, et pidev füüsiline väärtus (antud juhul see pinge) muutub digitaalsete koodide järjestuseks (digiteeritud) ja seejärel juba sisse digitaalne video Seda saab salvestada, töödelda ja edastada infovahetusvõrkude kaudu. See suurendab oluliselt selliste protsesside kiirust ja müra immuunsust.
Teabe edastamise kanalid
Tavaliselt tähendab selle terminiga tehniliste vahendite kompleksid, mis on seotud andmete edastamisega allikast vastuvõtjale, samuti nende vahelist keskkonda. Sellise kanali struktuur tüüpilised vahendid Teabevahetust esindab järgmine konversioonjärjestus:
II - PS - (CI) - KK - M - LPI - DM - DK - DI - PS
AI - Teabe allikas: mees või muu elusolend, raamat, dokument, mitte-elektroonika vedaja pildi (lõuend, paber) jne.
PS on teavitab muundurit infosignaalina, mis täidab esimese andmeedastustappi. PS, mikrofonide, televisiooni- ja videokaamerate, skannerid, faksid, arvuti klaviatuurid jne.
Ki - infosignaali informatsiooni kodeerija teabe mahu (kokkusurumise) vähendamiseks, et suurendada selle ülekandekiirust või vähendada edastamiseks vajalikku sagedusriba. See link on vabatahtlik, mis on näidatud sulgudes.
QC - kanali kodeerija teabe signaali müra immuunsuse suurendamiseks.
M on signaali modulaator muuta omadusi vahepealse kandja signaale sõltuvalt väärtus infosignaali. Tüüpiline näide on suure kandjasageduse kandja signaali amplituudi moduleerimine sõltuvalt madala sagedusega informatsiooni signaali väärtusest.
LPI - füüsilise keskkonna kogum, mis esindab füüsilist keskkonda (näiteks elektromagnetvälja) ja tehniliste vahenditega, et muuta oma riigi muutmiseks kandja signaali ülekandmiseks vastuvõtjale.
DM on demodulaatorina teabesignaali eraldamiseks kandjasignaalist. Esineb ainult M. juuresolekul
DK on kanali dekooder, et tuvastada ja / või korrigeerida LPI-s toimunud teabesignaali vigu. Esineb ainult CC juuresolekul.
Di on teabe dekooder. Esineb ainult Ki juuresolekul.
PI-vastuvõtja teave (arvuti, printer, ekraan jne).
Kui teabe edastamine on kahepoolne (duplekskanal), siis LPI mõlemal küljel on plokk-modemiplokid (modulaator-demodulaator), mis ühendavad lingid m ja DM, samuti plokid-koodekid (kooder Dekoodri), kodeerijate (Ki ja KK) ja dekoodrite kombineerimine (DI ja DK).
Edastamise kanalite omadused
Peavoolu eristavad tunnused Kanalid hõlmavad ribalaiust ja müra immuunsust.
Kanali Inforsizignal on avatud müra ja häiretega. Neid võib nimetada looduslikeks põhjusteks (näiteks raadiokanalite atmosfääri) või olla spetsiaalselt loodud vastane.
Edastamise kanalite probleeme tõstatatakse erinevate analoog- ja digitaalsete filtrite abil müra teabe signaalide eraldamiseks, samuti spetsiaalsete sõnumite edastamise erimeetoditest, mis minimeerivad müra mõju. Üks nendest meetoditest on tarbetute tegelaste lisamine, mis ei kanna kasulikku sisu, vaid aitab kontrollida sõnumi õigsust, samuti selle õigeid vigu.
Kanali ribalaiuse võrdne maksimaalne kogus Binaarsed tähemärgid (kbit) nende poolt edastatud sekkumise puudumisel ühe sekundi jooksul. Erinevate kanalite puhul varieerub see mitmest KBP-st kuni sadu MBPS-i ja määratakse nende füüsikaliste omaduste järgi.
Teabe edastamise teooria
Claude Shannon on autor spetsiaalse teooria kodeerivate andmete edastatud andmeid, mis avas müra vastu võitlemise meetodite. Üks peamisi ideid selle teooria on vajadus redundantsus digitaalse koodi edastatud read. See võimaldab teil taastada kaotuse kaotuse mõne osa koodist selle üleandmise ajal. Sellised koodid (digitaalsed inforsifiglikud) nimetatakse mürakindlateks. Siiski ei saa koodi koondamist liiga palju tuua. See toob kaasa asjaolu, et teabe edastamine toimub viivitustega, samuti kommunikatsioonisüsteemide kulude tõusuga.
Digitaalne signaali töötlemine
Teine oluline osa teabeteooria on süsteemi meetodite digitaalse signaali töötlemise ülekandekanalites. Nende meetodite hulka kuuluvad esialgse analoogteabe signaalide digiteerimisalgoritmid teatud proovivõtu sagedusega, mis on määratud diskontotoru põhjal, samuti meetodite moodustamise meetodid müra kaitsekandjate signaalidele edastamiseks readide ja vastuvõetud signaalide digitaalse filtreerimise jaoks nende eraldamise eesmärk sekkumisest.
Ske skemaatiliselt kuvatakse teabe edastamise protsess joonisel. Eeldatakse, et teabe saaja on allikas ja saaja. Teade allikast saajale edastatakse sidekanali (infokanali) kaudu.
Joonis fig. 3. - Teabevahetusprotsess
Sellisel protsessis on teave esindatud ja edastatud teatava signaalide, tähemärkide, märke kujul. Näiteks otsese vestlusega inimeste vahel edastatakse helisignaalid - kõne, teksti lugedes, tajub inimene tähed - graafilised sümbolid. Edastatud järjestust nimetatakse sõnumile. Vastuvõtja allikast edastatakse teade mõne materjali keskkonda (heli akustilised lained atmosfääris, pilt on kerged elektromagnetilised lained). Kui edastamise protsessis kasutatakse tehnilisi sidevahendeid, kutsutakse neid teabe edastamise kanalid(teabekanalid). Nende hulka kuuluvad telefon, raadio, televisioon.
Võib öelda, et inimese mõttes elundid täidavad bioloogiliste infokanalite rolli. Nende abiga tuleb mällu informatiivne mõju inimesele.
Claude shannontehti ettepanek skeemi protsessi edastamiseks teavet tehniliste sidekanalite, mis on esitatud joonisel.
Joonis fig. 4. - Shannoni teabe edastamise protsess
Sellise skeemi töö saab selgitada vestlusprotsessis telefoni teel. Teabe allikas on kõneleja. Kodeerimisseade on telefonitoru mikrofon, mille helilained (kõne) konverteeritakse elektrilisteks signaalideks. Sidekanal on telefonivõrk (juhtmed, telefoni sõlme lülitid, mille kaudu signaali läbib)). Dekodeerimisseade on telefonitoru (peakomplekt) kuulamise - vastuvõtja teavet. Siin muutub laiendatud elektriline signaal heli.
Teatis, millega edastamine toimub pideva elektrilise signaali kujul, nimetatakse analoogsidendiks.
All kodeerimineseda mõistetakse allikast tuleva teabe muundamisest selle edastamiseks sobivaks vormile sidekanali ülekandeks.
Praegu kasutatakse digitaalset ühendust laialdaselt, kui edastatud teave on kodeeritud binaarse kujuga (0 ja 1 - binaarseks numbriks) ja seejärel dekodeeritakse teksti, pildi, heli. Digitaalne ühendus on diskreetne.
Terminit "müra" nimetatakse erinevaid häireid, moonutades edastatud signaali ja toob kaasa teabe kadumise. Selline sekkumine kõigepealt tekib tehnilistel põhjustel: suhtlusliinide halb kvaliteet, üksteisest kaitsmata erinevatest teabevoogudest sama kanaleid edastatavatest teabevoogudest. Sellistel juhtudel on vaja mürakaitset.
Kõigepealt rakendatakse ka kommunikatsioonikanalite kaitse tehnilisi meetodeid müra mõjust. Näiteks ekraani kaabli kasutamine "alasti" traadi asemel; Rakendades teistsuguseid filtreid, mis eraldavad müra kasuliku signaali jne.
Claude Shannon töötas välja spetsiaalse kodeerivate teooria, mis annab müra vastu võitlemise meetoditele. Selle teooria üks olulisi ideid on see, et lingi üle edastatud kood peab olema üleliigne. Selle tõttu võib kompenseerida mõne osa teabekaotust edastamise ajal.
Siiski on võimatu valmistada liiga suurt koondamist. See toob kaasa hilinemise ja hinnatõusu. Kodeerimisreory K. Shannon võimaldab teil saada sellist koodi, mis on optimaalne. Sellisel juhul on edastatud teabe koondamine minimaalselt võimalik ja saadud teabe täpsus on maksimaalne.
Kaasaegsetes digitaalsetes kommunikatsioonisüsteemides rakendatakse sageli teabekaotuse võidelda edastamise ajal. Kõik postitused on jagatud portsjoniteks - plokkideks. Iga ploki puhul arvutatakse kontrollsumma (binaarsete numbrite summa), mis edastatakse koos selle ploki. Vastuvõtukohas renoveeritakse vastuvõetud ploki kontrollsumma ja kui see ei lange kokku originaaliga, korratakse selle seadme edastamist. Seega juhtub see kuni algse ja piiratud kontrollsummaga.
Teabevahetuse määr- See on infosõnum, mis edastatakse ajaühiku kohta. Teabevoolu mõõtühikud: bit / s, bait / s jne
Infoteabe tehnilised read (telefoniliinid, raadioside, optilise kiudkaabel) on andmete määra piirang teabekanali ribalaius. Üleandmismäära piirangud on füüsilised.