рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Философия
/
Канал с шумами

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Канал с шумами

Канал с шумами - раздел Философия, ТЕОРИЯ ИНФОРМАЦИИ Наличие Шума В Канале Связи Приводит К Тому, Что Условная Энт...

Наличие шума в канале связи приводит к тому, что условная энтропия не равна нулю. Условную энтропию Шеннон назвал ненадёжностью канала, так как она зависит от шума в канале связи. В результате возникает вопрос, существует ли метод кодирования, позволяющий передавать информацию с определённой скоростью . На это вопрос отвечает теорема Шеннона (Шеннон стр.280).

Пусть дискретный канал обладает пропускной способностью , а дискретный источник – энтропией . Если < , то существует такая система кодирования, что сообщения источника могут быть переданы по каналу с произвольно малой частотой ошибок, (или со сколь угодно малой энтропией ). Если > , то можно закодировать источник таким образом, что ненадёжность канала будет меньше, чем , где сколь угодно мало. Не существует способа кодирования, обеспечивающего ненадёжность, меньшую, чем .

Нет доказательства

Пример 4.1. Определим пропускную способность двоичного симметричного канала связи. Модель двоичного симметричного канала показан на рисунке 4.4.

В канал связи поступают символы 1 и 0, отображающие реальные физические сигналы.

1) Канал симметричный. Вероятности искажения символов равны , вероятности неискажённого приема символов равны .

2) Канал стационарный, так как условные вероятности не зависят от времени.

Пропускную способность вычислим по формуле (4.8). Энтропию определим из условия при отсутствии шума. Энтропия принимает максимальное значение, равное 1, при . Условная энтропия равна

Подставляя полученные величины в (4.8), получим

Как видно из формулы, пропускная способность зависит скорости поступления символов в канал и от вероятности искажения символов.

Положим, задан ансамбль сообщений X с распределением вероятностей P , (Таблица 4.2) . Сообщения генерируются со скоростью .Способ кодирования определён и каждому сообщению приписан двоичный код. Энтропия ансамбля сообщений X равна ,

Таблица 4.2
X	P	код
	0.6
	0.2
	0.1
	0.07
	0.03

вероятности реализации символов «1» и «0» равны

энтропия ансамбля символов Y равна

средняя длина кода равна .

Положим, в канале действует такой шум, что вероятность ошибочного перехода равна . Сможет ли канал обеспечить передачу сообщений ?

2) Будем считать . Тогда = 204.826 .

3) Будем считать . Тогда и пропускная способность канала равна =

== 108.764

Как видно, пропускная способность канала значительно ниже скорости генерации информации источником и часть информации может быть утеряна. В этом случае можно уменьшить скорость генерации сообщений или уменьшить вероятность ошибок . Положим, каким-то образом удалось уменьшить вероятности ошибок до величины 0.01. Тогда пропускная способность канала увеличится до величины . При таком соотношении скорости поступления информации в канал и пропускной способности канала искажения информации в канале из-за величин и не будет.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ТЕОРИЯ ИНФОРМАЦИИ

Мера информации Мера информации по Шеннону Сообщения могут быть... Количество взаимной информации... Дискретный канал передачи информации Рассмотрим...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Канал с шумами

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Теорема Котельникова
Согласно теореме Котельникова, если спектр сигнала ограничен полосой

Квантование сигнала по уровню
Положим, дискретизация сигналов по времени произведено, и необходимо передавать сигналы в дискретные моменты времени. Можно передавать сигналы, используя амплитудно-импульсную модул

Мера информации по Шеннону
Сообщения могут быть закодированы разными символами. Число разных символов, из которых образуются сообщения, составляет основание кода, (русский алфавит имеет 33 символа, двоичный к

Энтропия дискретного ансамбля сообщений
Среднее количество информации, содержащееся в ансамбле , определяется математическим ожиданием &nbs

Энтропия непрерывного ансамбля сообщений
Выше мера информации была введена для дискретного ансамбля сообщений. Точно так же вводится мера информации на непрерывном ансамбле. Непрерывная случайная величина

Энтропия непрерывного ограниченного ансамбля
Энтропия ансамбля после квантования была записана как

Дискретный канал передачи информации
Рассмотрим модель канала передачи информации

Непрерывный канал передачи информации
Непрерывный канал передачи информации описывается одномерными и двумерными плотностями распределений вероятностей. Чтобы записать количество взаимной информации между входом и выход

Кодирование источника информации
Источник информации может быть составлен из различных элементов. В частности это могут

Метод кодирования равномерным кодом
Чтобы уменьшить избыточность, содержащуюся в ансамбле X источника информации, создается новый ансамбль Y символов, энтропия которой близка к максимальному значению. За

Метод кодирования Шеннона-Фано
При кодировании по методу Шеннона следует придерживаться следующих правил. 1. Все сообщения

Метод кодирования Хафмана
Правило образования кодов состоит из следующих пунктов. 1. Все сообщения ансамбля

Независимых сообщений.
При заданном ансамбле из N независимых сообщений с энтропией

Канал связи
Под каналом связи понимается среда, в которой перемещается сигнал. В зависимости от типа сигнала каналы разделяются на непрерывные и дискретные. Предполагается, что сигнал, передаваемый по

Пропускная способность канала связи
Ввиду того, что канал связи считается стационарным, на вход канала поступает последовательность символов ,

Канал без шумов
Шум в канале связи искажает физические параметры сигнала, что в свою очередь приводит к искажению символов. Вероятностная характеристика искажений – это условная вероятность

Непрерывный канал связи
Как и прежде, сигналы поступают в канал в дискретные моменты времени, но значения сигналов принимают непрерывные значения из некоторого множества. Примером такого канала является пе

Частотно ограниченного канала
Передача информации тесно связана с использованием физических сигналов. Свойства сигналов определяют канал связи. Известно, сигнал может быть представлен во времени и через спектрал

Знак равенства будет в том случае, когда значения сигнала распределены по нормальному закону.
Согласно определению пропускной способности

Кодирование в канале
Ранее были определены операции кодирования источников сообщений. Если полученную последовательность сигналов передавать через канал потребителю, то часть сигналов может быть искажен

Систематические коды
Для передачи информации используются разнообразные методы кодирования, зависящие от требований к восстанавливаемой информации, а также от свойств линий передачи информации. На рисун

Образование систематического кода
Обычно для построения кодов необходимо знать длину кодовой комбинации , кратность обнаруживаемых ошибок

Систематический код Хемминга
Соотношение между числом информационных символов , числом исправляемых ошибок

Циклические коды
Циклические коды являются разновидностью систематических кодов. Они получили широкое распространение из-за простоты кодирования и декодирования. Все разрешённые кодовые комбинации п

Обнаружение однократной ошибки
Циклический код относится к классу систематических кодов. Ранее было показано, что при обнаружении одиночной ошибки минимальное кодовое расстояние равно

Исправление однократной ошибки
Исправление одиночной ошибки связано с определением разряда, в котором произошла ошибка. Это производится на основании анализа остатков от деления многочленов ошибок