Глава 8. МЕТОДЫ СОКРАЩЕНИЯ ИЗБЫТОЧНОСТИ В СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

8.1. ИЗБЫТОЧНОСТЬ ИСТОЧНИКА И ЭФФЕКТИВНОСТЬ СПИ

Повышение эффективности СПИ неразрывно связано с сокращением избыточности. Это непосредственно следует из выражения При модуляции и кодировании в канале вносится избыточность с целью повышения помехоустойчивости. При

кодировании источника избыточность сокращается с целью уменьшения (сжатия) необходимых данных для передачи сообщений. Белее экономным может оказаться совместное кодирование для источника и для канала. Межсимвольная интерференция и межканальные помехи снижают эффективность реальных СПИ. Это снижение эффективности существенно зависит от частотной избыточности канала и избыточности системы разделения каналов. Следовательно, речь идет не просто о сокращении избыточности, а о рациональном ее использовании в различных звеньях (блоках) СПИ. Задача состоит в том, чтобы построить наиболее эффективную СПИ в целом при заданной степени сложности, а следовательно, и стоимости. Заметим, что информационная избыточность и аппаратурная избыточность определенным образом связаны между собой. Чем меньше информационная избыточность (больше ), тем сложнее система.

В предыдущих главах была определена эффективность СПИ при различных способах модуляции и кодирования в канале. На основе данных, полученных в гл. построены -диаграммы (рис. 8.1) для некоторых наиболее эффективных систем. Центральное место на этой диаграмме занимает система без кодирования, и ее удобно принять за эталон для сравнения СПИ. Если начало отсчета перенести в точку то в новой системе координат по вертикальной оси будет отсчитываться энергетический выигрыш данной системы по сравнению с а по горизонтальной оси — выигрыш по удельной скорости передачи. В табл. 8.1 приведены значения этих выигрышей в для некоторых систем, представленных на рис. 8.1. Здесь же приведены значения информационной эффективности рассчитанные по формуле (1.34) для источника без избыточности

Рис. 8.1. -диаграммы СПИ

На рис. 8.1. и в табл. 8.1 обозначено: системы с циклическим кодированием система со сверточным кодированием система с биортогональными сигналами при система, в которой используется циклический код с многопозиционными сигналами система, в которой используется

Таблица 8.1 (см. скан)

сверточный код с кодовым ограничением и многопозицпонные сигналы .

Из -диаграмм рис. 8.1 и табл. 8.1 видно, что при соответствующем выборе способов модуляции и кодирования информационная эффективная достигает значения 0,5 и более.

Следовательно, возможности повышения эффективности СПИ за счет модуляции и помехоустойчивого кодирования в значительной мере исчерпаны (например, система по информационной эффективности близка к идеальной системе). Дальнейшее повышение эффективности СПИ возможно за счет сокращения избыточности источника, которая для многих источников, как будет показано ниже, велика.