Главная > Теоретические основы техники связи
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА РУССКОГО ИЗДАНИЯ

За последние годы в нашей стране и за рубежом появилось много книг по теории информации как прикладного, так и теоретического профиля. Книга Возенкрафта и Джекобса занимает среди них особое место. Дело в том, что в теории связи четко выделяются два разных научных направления. Первое — это статистическая теория помехоустойчивого приема сигналов. Основоположником этой теории является Б. А. Котельников. Уже на начальной стадии развития теории было понято, что с математической точки зрения это просто одно из многочисленных приложений математической статистики и теории случайных процессов. Специфика проблем теории связи, диктующая подбор конкретных задач, приводит к дополнительным трудностям не принципиального, а лишь аналитического характера, и эти трудности обычно удается преодолеть. Доступность математического аппарата, многообразие поддающихся анализу ситуаций, практическая ценность выводов привели к тому, что статистическая теория помехоустойчивости стала уже основным рабочим инструментом для инженера-теоретика, специализирующегося в области техники связи, и, пожалуй, теперь она не нуждается в рекламе.

Иначе сложилась судьба второго научного направления — теории помехоустойчивого кодирования. Идеи этой теории, выдвинутые К. Шенноном, оригинальны как л прикладном, так и в математическом плане. Ее адекватность и фундаментальная важность для теории связи быстро стали общепризнанными. Введенные Шенноном понятия количества информации, пропускной способности напши широкие (и большей частью не адекватные) применения и в иных областях знаний. Однако для инженеров-связистов эпоху увлечения быстро сменила эпоха разочарования. Они поняли, что, хотя теория Шеннона доказывает существование песьма привлекательных по своим параметрам систем связи, рецептов реального построения таких систем она не дает. Инженеры отшатнулись, и на многие годы. Главным практическим применением идей Шеннона осталась защита математических диссертаций по уточнениям и обобщениям основной теоремы теории информации. Однако параллельно с этим шла постепенная и плодотворная научная деятельность по разработке реальных схем кодирования, аппроксимирующих по своим параметрам идеальные схемы Шеннона. Была создана своеобразная математическая теория, основанная на совместном использовании статистических и алгебраических методов. Кажется, что сейчас теория кодирования приближается к тому уровню, за которым начинается эпоха ее широких применений в технике связи. Решающую роль в создании теории реальных методов кодирования сыграли специалисты научной школы Массачусетс кого технологического института, выдающимися представителями которой являются и авторы этой книги.

Авторы поставили перед собой фундаментальную задачу: попытаться дать сводное изложение результатов обоих главных направлений теории связи. В теории приема сигналов изучены сложные, но реалистические

модели передачи, появляющиеся при рассмотрении разных методов модуляции и учете статистики помех, моделирующей реальные условия непрерывных каналов. С другой стороны, основная часть исследований по теории кодирования посвящена простейшей модели дискретного симметричного канала без памяти — модели, для большинства случаев далекой от реальности (ведь и ее исследовать нелегко). Синтез теории кодирования и теории приема сигналов связан с необходимостью развить теорию кодирования в аспекте реальных непрерывных каналов, без чего нельзя теоретически оценить возможность приложения методов теории кодирования в реальных ситуациях. Полное решение этой задачи потребует работы больших коллективов ученых в течение многих лет. Однако из книги Возенкрафта и Джекобса, пожалуй, уже видны контуры этой будущей науки, и в этом ценность книги.

Книга создана на основе курса лекций по теории связи, читавшегося авторами в Массачусетс ком технологическом институте. По традиции, существующей в университетах CIIIA, такие курсы начинаются с введения основ теории иероятностей и теории случайных процессов, тогда как в высших технических учебных заведениях нашей страны курс теории вероятностей является частью курса математики, и его читают не лекторы-инженеры, а лекторы-математики. Корни этого различия в том, что разрыв между физико-математическим и техническим образованием в нашей стране много шире, чем в США. Но тем более хочется рекомендовать гл. 2 и 3 этой книги преподавателям, ведущим курсы теории вероятностей в радиотехнических институтах и институтах связи, а также студентам и аспирантам таких институтов. Дело в том, что у нас учебники по теории вероятностей, как правило, предназначены для студентов всех технических специальностей, и в соответствии с этим отбор материала стандартен, а обучение основано на «игрушечных» примерах типа бросания игральной кости и раскладывания шаров по урнам. Книга Возенкрафта и Джекобса показывает, насколько полезно учитывать при изложении основ теории вероятностей и теории случайных процессов будущую профессию студента. Это проявилось в книге не только в выборе тематики, но и в том, что изложение самых простых понятий ведется на примерах, представляющих для будущей деятельности студента самостоятельную ценность. Кроме того, авторы с большим тактом решают тонкую методическую проблему, всегда возникающую при изложении теории случайных процессов для нематематиков: где та грань, за которой математическая строгость изложения становится уже не полезной, а вредной для усвоения существа предмета? Читатель, хорошо знакомый с теорией вероятностей, может начать чтение книги с гл. 4, но и ему придется иногда заглядывать назад в разделы, посвященные некоторым вопросам (например, теория больших уклонении сумм независимых величин), которые не включены в обычные учебники теории вероятностей.

В основных главах книги 4—6 авторы избрали в качестве объекта изучения канал с аддитивным белым гауссовским шумом. Эта модель является достаточно реалистичной применительно к широкополосным (например, космическим) системам связи, и, что самое важное, это простейшая из моделей реальных непрерывных каналов. Сосредоточение усилий на изучении этой модели кажется очень разумным. Можно вспомнить, сколь плодотворным для теории дискретного кодирования оказалось изучение простейшего двоичного симметричного канала без памяти. Авторы используют последние достижения теории. Так, например, приводимые ими расчеты для одного из лучших алгоритмов последовательного декодирования — алгоритма Фано — до сих пор не публиковались и интересны даже для специалистов самого узкого профиля. С другой стороны, авторы подробно обсуждают трудности, возникающие при реальном использовании сложных алгоритмов кодирования, и условия, в которых их применение технически оправдано.

Очень оригинальны гл. 7 и 8, посвященные тем изменениям в теории, которые вносит переход к реальным каналам с ограниченной полосой частот и к реально используемым типам модуляций. Здесь авторам уже не удается достичь той математической прозрачности, которой привлекают основные главы книги. По стилю изложения эти главы напоминают многие современные книги по теоретической физике. Объясняется это просто тем, что эта важная и трудная тематика находится лить на начальном этапе научной разработки. Многие вопросы, затронутые в этих главах, являются актуальными темами для дальнейших теоретических исследований.

Книга Возенкрафта и Джекобса, несомненно, будет интересна и полезна для широкого круга специалистов: инженеров, кибернетиков, математиков. Можно также надеяться, что она послужит сближению теории и практики связи.

Перевод книги выполнен К. Щ. Зигангировым (гл. 5, 6), Л Е. Филипповой (гл. 1—3), П. С. Цыбаковым (гл. 7, 8) и Л. П. Ярославским (гл. 4).

Р. Л. Добрушин

1
Оглавление
email@scask.ru