ИНФОРМАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАНАЛОВ Канал передачи информации — совокупность

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАНАЛОВ Канал передачи информации - совокупность средств, обеспечивающих передачу сообщений от источника к получателю. Элементы канала: – передающие и приёмные устройства систем передачи; – среда распространения электромагнитных колебаний (в радиосвязи - открытое пространство; в проводной – цепи воздушных и кабельных линий). Дискретным называют канал, вход которого приспособлен для восприятия сообщения от дискретного источника и на выходе которого также появляются дискретные сообщения.

Математическая модель дискретного канала {В} – алфавит приемника {A} – алфавит источника информации, mb – объем алфавита приемника, mа – объем алфавита источника, bk – символы на входе приемника, ai – символы на выходе источника, p(bk) – апостериорные безусловные p(ai) – априорные безусловные вероятности появления символов на вероятности передачи символов входе приемника, источника, Н(B) – энтропия приемника; Н(А) – энтропия источника;

p(bk/ai) – прямые условные апостериорные вероятности (вероятность события, заключающегося в том, что на выходе канала появится символ bk, при условии, что передавался символ ai); p(ai/bk) – обратные условные апостериорные вероятности (вероятность события, заключающегося в том, что на передаче был символ ai, при условии, что принят символ bk); vk – скорость передачи символов по каналу (Бод); I(B; A) – среднее количество информации, переносимое по каналу одним произвольным символом; С – пропускная способность канала (бит/сек). Дискретный канал считается заданным, если известны: – {A}, mа, p(ai); – vk; – {B}, mb; – p(bk/ai).

Графы двоичных каналов передачи информации Прямой граф Обратный граф Безусловные апостериорные вероятности появления букв выходного алфавита:

Основная задача, решаемая на приеме - определение символа ai, который был передан, в том случае, если на приемном конце зафиксирован символ bk. Это событие характеризуется величиной апостериорной вероятности p(ai/bk). Определение символа, которые был передан по известному принятому, осуществляется по критерию максимума апостериорной вероятности: max [p(ai/bk)] = p(ai/bk), т. е. на вход получателя информации выдается тот символ ai из алфавита источника информации, для которого апостериорная вероятность появления – наибольшая. Следовательно, решающая схема приемного устройства определяет вероятности образования принятого символа bk из всех возможных символов источника и на свой выход посылает тот символ, для которого эта вероятность – наибольшая.

Установление связи между абонентами, т. е. факт передачи символа по каналу характеризуется совместным появлением символов ai и bk; Обратные апостериорные условные определяются по формуле Байеса: вероятности p(ai/bk) Среднее количество информации, переносимое по каналу одним произвольным символом, определяется разницей между энтропией источника и энтропией помех в канале: Энтропия помех:

Скорость передачи информации по каналу связи в единицу времени: где vk – скорость прохождения символов (но не информации!) в единицу времени, Бод (1 Бод = 1 импульс/сек). Максимально возможная скорость передачи информации по каналу носит название пропускной способности канала:

Если объем выходного алфавита превышает объем входного, обратный граф позволяет производить группировку или укрупнение выходного алфавита, согласно критерию максимума апостериорной вероятности: