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 ИЗДАНИЯЗа 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
|