1.1. Модель системы связи

Первые шаги при изложении любой теории, описывающей некоторые стороны реального мира, всегда трудны. Было бы, конечно, желательно условиться с самого начала о тех сторонах, к которым относится теория, с тем чтобы в дальнейшем избежать возможных недоразумений, связанных со степенью общности полученных результатов.

Рис. 1.1. Модель системы связи.

Это, однако, оказывается возможным лишь очень редко. Во-первых, теории основываются на математических моделях, а об их корректности и адекватности можно судить лишь путем сравнения результатов теории с экспериментальными данными. Во-вторых, модель редко удается описать точно с самого начала, поскольку разработка удачной модели сама является существенной частью теории. Как раз с такой ситуацией мы и сталкиваемся, приступая к изложению теории связи.

Блок-схема на рис. 1.1 является иллюстрацией модели системы связи. Эта модель пока еще представляется довольно расплывчатой. Цель данной главы и состоит в том, чтобы сделать ее более определенной. Для этого мы покажем роль

отдельных частей блок-схемы и дадим набросок некоторых основных результатов теории. Наименование «источник» используется для обозначения человека или устройства, генерирующего информацию, подлежащую передаче, слово «канал» обозначает физические средства, используемые для ее передачи, а «адресат» — человек или устройство, которое получает информацию Эти три блока считаются фиксированными. Блоки «кодер источника» и «кодер канала» соответствуют устройствам, преобразующим сообщение на выходе источника в сигнал, пригодный для передачи по данному каналу. Блоки «декодер канала» и «декодер источника» соответствуют устройствам, воспроизводящим полезную информацию из сигнала, поступившего на выход канала. Последние четыре блока произвольны в том смысле, что они могут выполнять любые логически возможные операции.

Введение Двух разных кодирующих и двух разных декодирующих устройств вызвано желанием подчеркнуть различие между операциями кодирования и декодирования, зависящими от характеристик пары «источник — адресат», и операциями, которые зависят от характеристик канала. Кодер источника осуществляет преобразование сообщения на выходе источника и последовательность двоичных символов, из которых декодер источника будет вновь с достаточной точностью порождать первоначальное сообщение. Таким образом, независимо от свойств источника и адресата на входе кодера канала и на выходе декодера образуются последовательности двоичных символов. Предположение о возможности такого промежуточного двоич ного представления передаваемой информации без какой-либо потери общности не является очевидным. Это, как мы увидим ниже, один из главных результатов теории. Он дает возможность рассчитывать и конструировать кодирующие и декодирующие устройства, относящиеся к каналу, независимо от соответствующих устройств, относящихся к источнику.

Модель системы связи рис. 1.1 является достаточно общей и может использоваться для представления большого разнообразия интересующих нас случаев. Но для некоторых целей она слишком обща, в то время как для других — слишком ограниченна. Например, лишь очень немного можно сказать о процессе передачи сообщений, до тех пор пока на характеристики источника и канала не наложены некоторые ограничения, в то же время в такой модели невозможно учесть действие взаимных помех (перекрестный разговор) между различными передачами. Поэтому, хотя модель рис. 1.1 весьма полезна для наших целей, она является лишь одной из используемых в теоретических исследованиях.