Основные понятия и определения теории информации и кодирования. Задачи теории информации и кодирования, страница 57

Для количественной оценки эффективности используют различные параметры.Наиболее распространёнными из них являются КОЭФФИЦИЕНТ ИПОЛЬЗОВАНИЯ КАНАЛА

СВЯЗИ

n = R / C ,

(который показывает,насколько близка скорость передачи информации R к пропускной способности канала) и УДЕЛЬНАЯ СКОРОСТЬ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ,т.е. отношение скорости передачи информации к полосе частот,занимаемой в канале связи

r = R / Fc = Iт / ( Fc * Tc ), где Fc - полоса частот,занимаемая в канале связи;

Tc - время передачи сигнала;

Iт - количество информации,передаваемой за время Tc.

СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.

Так как эффективность систем может быть повышена за счёт увеличения скорости передачи информации (при наложении ограничений на физические параметры сигнала - мощность,частоту,длительность),то для повышения эффективности системы передачи информациинеобходимо ПОВЫШАТЬ ЭНТРОПИЮ сообщений.

Энтропия сообщений зависит от закона распределения вероятностей.Следовательно,для повышения эффективности необходимо осуществить ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТЕЙ ЭЛЕМЕНТОВ СООБЩЕНИЯ.

Известно также,что при наличии корреляционных связей между элементами сообщений энтропия последних уменьшается.Поэтому повышение эффективности можно также осуществить за счёт устранения или ослабления взаимосвязей между элементами сообщений,т.е. за счёт ДЕКОРРЕЛЯЦИИ СООБЩЕНИЙ.

Наконец повышение эффективности систем можно получить за счёт соответствующего выбора способа кодирования,обеспечивающего экономию во времени при передаче сообщений.Очевидно,наибольшую эффективность системы даст код,при котором среднее количество кодовых символов,приходящееся на один элемент сообщения,будет минимальным.Такой код называют эффективным.(ОПТИМАЛЬНОЕ СТАТИЧЕСКОЕ КОДИРОВАНИЕ.Код Шеннона - Фано.Неравномерные коды.Код Морзе.)

НАДЁЖНОСТЬ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.

НАДЁЖНОСТЬ связана с ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬЮ и ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ.Действительно,увеличение эффективности ведёт к уменьшению помехоустойчивости.Нетрудно убедиться в том что повышение помехоустойчивости и эффективности,которые зачастую приходится увеличивать за счёт услохнения приёмно - передающей аппаратуры, обычо вндет к уменьшению надёжности.Современные информационные системы,такие как системы космической связи,радиолокационные станции и АТС,состоят из сотен тысяч деталей и узлов.Известно,что с увеличением количества деталей надёжность устройства стремится к нулю независимо от надёжности деталей.

В общем случае под НАДЁЖНОСТЬЮ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ подразумевают её способность к безотказной работе в течение определённого отрезка времени.

При анализе надёжности следует особо огаваривать надёжность передачи сообщений и надёжность связи в целом.

НАДЁЖНОСТЬ ПЕРЕДАЧИ - вероятность правильной передачи при условиях правильной работы аппаратуры,т.е.предполагается,что ошибки при передаче сообщений обуславливаются исключительно помехами.

НАДЁЖНОСТЬ СВЯЗИ - вероятность правильного приёма сообщений с учётом влияния помех,вызванных случайными связями и общей надёжностью аппаратуры во время передачи сообщений.

Надёжность связи характеризует систему связи,тогда как надёжность передачи лишь способ кодирования.Надёжность передачи вычисляется в среднем на одно сообщение,а надёжность связи - относительно заданного отрезка времени.

Услажнение аппаратуры ведёт к увеличению отказов из-за ненадёжности её работы.Поэтому надёжность системы связи Q определяется не только вероятностью

Pпр,правильного приёма,но и вероятностью Pап безотказной работы аппаратуры:

-1

Q = ( Pпр * Pап )    .

Теоретичеки можно принимать сигналы при любом уровне помех со сколь угодной точностью,нотребуемую точность нужно определять оюязательно с учётом надёжности аппаратуры и экономической целесообразности затраченных средств.

НАДЁЖНОСТЬ системы связи МОЖНО УВЕЛИЧИТЬ, повысив надёжность приёма отдельных символов.Этого можно добиться,например,ЗА СЧЁТ УВЕЛИЧЕНИЯ МОЩНОСТИ ИЛИ

ДЛИТЕЛЬНОСТИ СИГНАЛА либо НАДЁЖНОСТИ ПРИЁМА ГРУПП СИМВОЛОВ и целых сообщений, используя специальные методы кодирования.