Читать онлайн «Теория информации и передачи сигналов»

3 Оглавление Предисловие 4 1. Основы теории информации и теории сигналов 6 1. 1. Основные понятия теории информации 6 1. 2. Информационные характеристики источников дискретных сообщений 12 1. 3. Принципы кодирования информации 15 1. 4. Взаимосвязь теории информации, теории вероятностей и спектральной теории сигналов 18 1. 5. Элементы спектральной теории сигналов 20 1. 6. Принципы дискретизации непрерывных сигналов 29 2. Модуляция и управление информационными параметрами сигналов 36 2. 1. Классификация сигналов и методов модуляции 36 2. 2. Методы амплитудной, фазовой и частотной модуляции 38 2. 3 Принципы амплитудной и частотной манипуляции 45 2. 4 Принципы импульсной и цифровой модуляции 50 3. Каналы передачи информации 63 3. 1. Виды каналов передачи информации 63 3. 2. Информационные характеристики дискретных сигналов 63 3. 3. Критерии верности передачи дискретных сообщений 69 3. 4. Когерентный и некогерентный прием дискретных сигналов 75 3. 5 Волоконно-оптические каналы передачи информации 80 Приложение. Сведения из теории обобщенных функций 93 Библиография 97 4 Теория информации и передачи сигналов Предисловие Передача информации является важнейшей задачей в системах связи и телекоммуникаций, компьютерных сетях, телефонии, навигационных и измерительных системах и т. д. Оптимизация информационных систем с точки зрения повышения скорости, достоверности и помехоустойчивости передачи информации возможна на основе использования положений теории информации и передачи сигналов. Теория информации, ориентированная на формализованное описание сообщений, процессов их формирования, передачи и приема развивалась, начиная с исследований Р. Хартли (1928 г. ), особенно активно во второй половине XX века. Это позволило решить основные теоретические проблемы и создать эффективные системы передачи сигналов. Сигналы являются носителями информации, поэтому правильный выбор вида сигналов, методов передачи и приема являются решающими факторами, которые определяют важнейшие характеристики систем передачи информации. Теория информации и передачи сигналов имеет междисциплинарный характер и включает теоретические положения теории вероятностей и математической статистики, теории систем и статистической радиотехники, теории цепей и сигналов, теории массового обслуживания и т. д. В кратком учебном пособии невозможно затронуть все аспекты проблемы, поэтому рассмотрены основные понятия теории информации, методы модуляции и управления информационными параметрами сигналов и основные характеристики каналов передачи информации, являющихся неотъемлемой частью систем связи и телекоммуникаций. В первой главе рассмотрены информационные характеристики источников сообщений, принципы кодирования информации и методы описания сигналов и помех в системах передачи информации. При этом основное внимание уделено характеристикам дискретных сообщений, имеющих особое значение для компьютерных информационных систем. Во второй главе представлены основные методы модуляции и управления информационными параметрами сигналов, обеспечивающие повышение помехоустойчивости передачи информации.