Виды сообщений непрерывные и дискретные

Дискретное сообщение является конечной последовательностью отдельных символов. Для преобразования дискретного сообщения в сигнал необходимо выполнить операцию кодирования сообщения, при котором повышается скорость и помехоустойчивость передачи информации.

Непрерывное сообщение определяется непрерывной функцией времени. Непрерывные сообщения можно передавать дискретными методами. Для этого непрерывный сигнал (сообщение) подвергают дискретизации во времени и квантованию по уровню. На приёмной стороне выполняется восстановление непрерывной функции по дискретным отсчётам.

При математическом описании сообщений формирование дискретных сообщений рассматривают как последовательный случайный выбор того или иного символа из алфавита источника сообщений, т.е. как формирование дискретной случайной последовательности .

Формирование непрерывных сообщений представляет собой выбор реализаций (случайных функций) непрерывного случайного процесса .

Основными информационными характеристиками являются количество информации в сообщениях, избыточность сообщений, энтропия , производительность источника сообщений, скорость передачи информации.

Указанные характеристики рассмотрим для случая дискретных сообщений.

Пусть объем алфавита A составляет m дискретных сообщений. Каждое сообщение включает n символов. В принятых обозначениях общее количество дискретных символов составляет . Покажем, как определяется количество информации в сообщениях такого источника.

При определении количества информации должны быть выполнены следующие условия:

сообщения большей протяжённости содержат, как правило, большее количество информации;

если алфавит имеет больший объём, то каждое отдельное сообщение содержит больше информации;

Удобной характеристикой сообщений является логарифмическая мера количества информации I , удовлетворяющая перечисленным выше требованиям, а именно

.

Эта формула предложена Р.Хартли в 1928 г. как мера количества информации. Формула Хартли не отражает случайного характера формирования сообщений. Чтобы устранить этот недостаток, необходимо связать количество информации в сообщениях с вероятностью появления символов. Эта задача была решена К. Шенноном в 1948 г.

Следует упомянуть работы академика В. А. Котельникова о пропускной способности эфира и проволоки в электросвязи (1937 г.) и оптимальному приёму сигналов на фоне помех (1946 г.).

В технике связи для передачи сообщений используют непрерывные и дискретныесигналы. Если источник вырабатывает непрерывное сообщение (соответственно параметр сигнала – непрерывная функция от времени), соответствующая информация называетсянепрерывной.Примером непре­рывного сообщения служит человеческая речь, передаваемая модулированной звуковой волной; параметром сигнала в этом случае является давление, создаваемое этой волной в точке нахождения приемника – человеческого уха.

В случае, когда параметр сигнала принимает последовательное во времени конечное число значений (при этом все они могут быть пронумерованы), сигнал называется дискретным, а сообщение, передаваемое с помощью таких сигналов – дискретным сообщением. Информация, передаваемая источником в этом случае, также называется дискретной. Пример дискретного сообщения – процесс чтения книги, информация в которой представлена текстом, т.е. дискретной последовательностью отдельных символов (букв).

Непрерывное сообщение может быть представлено непрерывной функцией, за­данной на некотором отрезке [а, b] (рисунок 2). Но компьютер – цифровая машина, то есть внутреннее представление информации в нем дискретно. И для того, чтобы с помощью компьютера можно было обрабатывать непрерывное сообщение, оно должно быть преобразовано в дискретное сообщение. Такая операция возможна. Дискретизация входной информации (если она непрерывна) позволяет сделать ее пригодной для компьютерной обработки.

Рисунок 2 – Дискретизация непрерывного сообщения

Дискретизациянепрерывного сообщения осуществляется следующим образом. Из бесконечного множества значений непрерывной функции (параметра сигнала) выбирается их определенное число, которое приближенно может характеризовать остальные значения. Один из способов такого выбора состоит в следующем. Область определения функции разбивается точками x₁, x₂, . х_n на отрезки равной длины. Эти отрезки (Dх) называют интервалом (шагом) дискретизации. Если в качестве носителя информации выбрано электрическое колебание, то согласно теореме Котельникова непрерывное сообщение может быть восстановлено из дискретного, если интервал дискретизации выбран из условия

,

где Dt – интервал времени, через который осуществляются выборки значений непрерывной функции (сигнала);

F_макс – максимальная частота в спектре сигнала.

На каждом из отрезков Dх значение функции принимается постоянным и равным, например, среднему значению на этом отрезке; полученная на этом этапе функция называется в математике ступенчатой. Данный этап называется квантованием выборок непрерывного сообщения по уровню. Следующий шаг – проеци­рование значений «ступенек» на ось значений функции (ось ординат). Полученная таким образом последовательность значении функции у₁, у₂, …, y_n является дискретным представлением непрерывной функции, точность которого можно неограниченно улучшать путем уменьшения длин отрезков разбиения области значений аргумента (Dх ® 0).

Ось значений функции можно разбить на отрезки с заданным шагом и отобра­зить каждый из выделенных отрезков в соответст­вующий отрезок из множества значений. В итоге получим конечное множество чисел, определяемых, например, по середине или одной из границ таких отрезков.

Таким образом, преобразование непрерывного сообщения в дискретное осуществляется в два этапа: дискретизация по времении квантование по уровню.Любое сообщение может быть представлено как дискретное, то есть последовательностью знаков некоторого алфавита (например, последовательностью двоичных чисел).

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студента самое главное не сдать экзамен, а вовремя вспомнить про него. 10094 — | 7530 — или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Ответ

Проверено экспертом

Источники аналоговой информации(непрерывной):
1. Скрипка. Может создавать звук любой высоты. Переход от тона к тону происходит плавно и непрерывно.
2. телевизор. Луч кинескопа плавно и непрерывно перемещается по экрану, и яркость отдельных участков меняется плавно.
3. Телефон, Громкость звука меняется плавно и непрерывно.
4. Картина, нарисованная художником с использованием большого количества оттенков красок.
5. Графики функций.

Источники цифровой (дискретной) информации.
1. Фортепьяно . Нельзя исполнить звуки между нотами «ми» и «фа». Переход от ноты к ноте осуществляется скачком.
2. Монитор. Яркость луча изменяется скачком – есть луч )яркая белая или цветная точка), нет луча (черная точка).
3. Музыкальный проигрыватель компакт дисков.
4. Компьютер
5. Мобильные телефоны.

Аналоговую информацию можно превратить в цифровую (для этого достаточно, например, разным цветам присвоить номер или музыку записать нотами) и наоборот.