1.5. Структурная схема передачи информации

Специфика различных областей применения систем передачи информации требует различного подхода к реализации таких систем. Система передачи по телефонным каналам связи, например, совершенно не похожа на систему космической связи или тропосферной ни по техническому исполнению, ни по параметрам. Однако в принципах построения и назначении отдельных устройств самых разных систем много общего. В общем случае схема системы передачи информации показана на рис. 2 [109, 110, 136, 146, 147].

Можно передавать самые различные по физической природе сообщения: цифровые данные, полученные от ЭВМ, речь, тексты телеграмм, команды управления, результаты измерений различных физических величин. Естественно, что все эти сообщения предварительно должны быть преобразованы в электрические колебания, сохраняющие все свойства исходных сообщений, а затем унифицированы, т. е. представлены в форме, удобной

для последующей передачи. Под источником информации на рис. 2 понимается устройство, в котором выполнены все названные нами ранее операции.

Для более экономного использования линии связи, а также для уменьшения влияния различных помех и искажений передаваемая от источника информация может быть в дальнейшем преобразована с помощью кодирующего устройства.

Рис. 2. Структурная схема передачи информации.

Это преобразование, как правило, состоит из ряда операций, включающих учет статистики поступающей информации для устранения избыточности (статистическое кодирование), а также введение дополнительных элементов для уменьшения влияния помех и искажений (помехоустойчивое кодирование).

В результате ряда преобразований на выходе кодирующего устройства образуется последовательность элементов, которая с помощью передатчика преобразуется в форму, удобную для передачи по линии связи. Линия связи — это среда, по которой происходит передача сигналов от передатчика к приемнику. Учет влияния среды необходим. В теории передачи информации часто встречается понятие «канал связи» — это совокупность средств, обеспечивающих передачу сигналов.

На вход приемника, кроме сигналов, прошедших среду, попадают также различные помехи. Приемник выделяет из смеси сигнала и помех последовательность, которая должна соответствовать последовательности на выходе кодирующего устройства. Однако из-за действия помех, влияния среды, погрешностей различных преобразований полное соответствие получить невозможно. Поэтому такая последовательность вводится в декодирующее устройство, которое выполняет операции по ее преобразованию в последовательность, соответствующую переданной. Полнота этого соответствия зависит от ряда факторов: корректирующих возможностей кодированной последовательности, уровня сигнала и помех, а также их статистики, свойств декодирующего устройства. Сформированная в результате декодирования последовательность поступает к получателю информации. Естественно, что при проектировании систем передачи информации всегда стремятся обеспечить такие условия работы, чтобы отличие информации, получаемой от источника, от информации, передаваемой получателю, было невелико и не превышало некоторой допустимой величины. В данном случае основным показателем качества передачи является достоверность передачи информации — степень соответствия принятого сообщения переданному [5, 6].

Численно достоверность передачи информации характеризуется коэффициентом ошибок:

где количество неверно принятых сообщений; общее количество переданных сообщений.

При увеличении коэффициент ошибок стремится к вероятности ошибочного приема или просто к вероятности ошибки: