1.5 Обобщенный канал передачи информации

Рассмотрим обобщенную модель канала передачи информации (рисунок 1.5).

От источника к получателю дискретные (цифровые или символьные), а также непрерывные (аналоговые) сообщения передаются через виртуальный (воображаемый) канал, который замещает систему передачи информации в исходном виде.

В действительности эти сообщения преобразуются кодером в алфавит символов, приспособленным для передачи (как правило, – в двоичный алфавит) Обратное преобразование выполняется декодером. При этом рассматривается виртуальный канал передачи кодов, который характеризуется определенной скоростью их передачи, вероятностью ошибок и возможностью перехвата сообщений. С учетом этих характеристик выполняется кодирование, обеспечивающее сжатие информации, распознавание и исправление ошибок, а также шифрование.

В конечном итоге информация передается по линии связи в виде сигналов. Форма сигналов, задаваемая формирователем, определяет возможную скорость передачи информации по линии и способность сигналов противостоять помехам в канале с заданными характеристиками. Распознавание сигналов выполняется в условиях их искажения в линии связи.

Рисунок 1.5 - Обобщенная структура канала передачи информации

Источник передает последовательность сообщений получателю. Как мы выяснили выше, наиболее общей формой представления информации является дискретная, а непрерывная может быть к ней приведена. В связи с этим будем полагать, что сообщения источника представляют собой некоторую последовательность знаков. Источник отдает их Системе передачи информации, которая преобразует информацию в сигналы, направляемые к получателю.

В линии передачи сигналов последние неизбежно подвергаются искажениям (затухание искажение формы сигналов, воздействие помех), что может приводить к ошибкам их распознавания. Кроме того, сигналы могут быть перехвачены злоумышленником, стремящимся получить несанкционированный доступ к передаваемой информации. Чтобы избежать ошибок и перехвата, а также чтобы обеспечить максимальную скорость передачи с учетом сообщений используются кодирующие и декодирующие устройства.

В рамках технического подхода изучаются способы создания систем передачи восприятия, хранения, обработки и информации.

Техническая система должна отвечать определенным требованиям с точки зрения ее характеристик. Для передачи информации используются характеристики, показанные на рисунке 1.6.

Ниже поясняются некоторые из них, которые не являются очевидными:

- в качестве меры верности используется вероятность ошибки, приходящейся в среднем на один символ передаваемого дискретного сообщения;

- надежность оценивается вероятностью того, что сообщение будет доставлено в определенных временных рамках;

- мерой безопасности является количество вычислительной работы, необходимой для похищения или искажения передаваемой информации;

- стоимость системы передачи определяется в удельном выражении – в расчете на единицу количества передаваемой информации.

Рисунок 1.6 - Технические характеристики передачи информации