Дискретизация и кодирование непрерывных сообщений. Основные характеристики системы связи

называется дискретизацией.
Дискретизация осуществляется не только по времени, но и по

уровням (состояниям). Дискретизация по времени выполняется путем взятия отсчетов функции b(t) в определенные дискретные моменты времени tk. В результате непрерывная функция заменяется совокупностью мгновенных значений {bi} ={b(tk)}. Обычно моменты отсчетов выбираются на оси времени равномерно, т. е. tk=kΔt.

Дискретизация значений функции (уровня) носит название квантования. Операция квантования сводится к тому, что вместо данного мгновенного значения передаваемого сообщения (или первичного сигнала) b(t) передаются ближайшие значения по установленной шкале дискретных уровней.

Скорость передачи информации – количество переданной информации.
В правильно спроектированной

и технически исправной системе связи искажения сообщений обусловлены лишь воздействием помех.
В этом случае качество передачи полностью определяется помехоустойчивостью системы

Помехоустойчивость - способность системы противостоять вредному влиянию помех на передачу сообщений.
Количественно помехоустойчивость при заданной помехе можно характеризовать степенью соответствия принятого сообщения переданному. Назовем эту величину общим термином – верность.
Количественную меру верности приходится выбирать по-разному в зависимости от характера сообщения.

взять вероятность ошибки р или любую монотонную функцию этой вероятности.

При передаче непрерывных сообщений степенью соответствия принятого сообщения переданному может служить некоторая величина ε, представляющая собой «расстояние» между принятым и переданным сообщениями. Часто принимается критерий квадратичного отклонения, выражающийся соотношением

Количественную меру верности можно также определить как вероятность того, что уклонение ε не превзойдет некоторой заранее заданной величины ε0:

различаются между собой сигналы, соответствующие разным сообщениям. Задача состоит в

том, чтобы выбрать для передачи сигналы с большим различием.
Наконец, верность передачи зависит и от способа приема. Нужно выбрать такой способ приема, который наилучшим образом реализует различие между сигналами при данном отношении сигнала к помехе.

В аналоговых системах всякое, даже сколь угодно малое мешающее воздействие

на сигнал, вызывающее искажение модулируемого параметра, всегда влечет за собой внесение соответствующей ошибки в сообщение. Поэтому абсолютно точное восстановление переданного сообщения невозможно.

В дискретных системах ошибка при передаче сообщений возникает только тогда, когда сигнал опознается неправильно, а это происходит лишь при сравнительно больших искажениях.

предельная (потенциальная) помехоустойчивость, которая ни при каком способе приема не

может быть превзойдена. Приемное устройство, реализующее потенциальную помехоустойчивость называется оптимальным приемником.

системах передачи дискретных сообщений скорость измеряется числом передаваемых двоичных символов

в секунду R. Для одного канала скорость передачи определяется соотношением

где Т – длительность элементарной посылки сигнала; m – основание кода. При m=2 имеем R=1/T=v, Бод.

Максимальную скорость передачи Rмакс, допускаемую данной системой связи при условии, что канал не вносит ошибок и искажений, принято называть пропускной способностью системы.

канала связи С, которая характеризует максимальное количество информации, которое может

быть передано по данному каналу в единицу времени.

В реальных системах скорость передачи R всегда меньше пропускной способности канала С. В теории информации доказывается, что при R

тогда как пропускная способность канала является фундаментальным теоретическим понятием, определяющим

потенциальные возможности системы связи, использующей данный канал, если на сложность и стоимость аппаратуры не наложено никаких ограничений и к тому же допускается любая задержка переданных сообщений.

от источника на вход передающего устройства и моментом выдачи восстановленного

сообщения приемным устройством.
Задержка является также одной из важных характеристик системы связи. Она зависит, во-первых, от характера и протяженности канала, во-вторых, от длительности обработки сигнала в передающем и приемном устройствах. Последняя определяется, главным образом, количеством информации, объединяемой в одну кодовую последовательность. Действительно, пока источник не выдаст всей этой информации, процесс кодирования не может начаться, а пока вся кодовая комбинация не будет принята, не может начаться процесс декодирования.
Скорость передачи и задержка являются независимыми характеристиками, практически не связанными друг с другом.