Процесс передачи информации

Процесс передачи информации

С.А. Бояркин

Томский государственный архитектурно-строительный университет,

1-й курс, группа 572б, шифр 572б-002

 

С появлением средств вычислительной техники и новых ИТ системы и средства связи превратились в динамично развивающуюся отрасль информатики.

Сигналы и системы передачи информации. Процесс передачи информации непосредственно связан с системой передачи информации, основой которой является сигнал. С точки зрения функционального назначения сигнал следует рассматривать как средство для передачи информации в пространстве и во времени, как некоторый материальный носитель информации.

Различают сигналы статические и динамические. Статические сигналы, в основном, предназначены для передачи информации во времени, т.е. для хранения информации с последующим её использованием. Динамические сигналы служат, в основном, для передачи информации в пространстве. Это, например, акустические и электромагнитные волны. Любой сигнал неразрывно связан с определённой материальной системой, называемой системой связи или системой передачи информации. Обычно под системой передачи информации понимают систему, типа указанной на рис. 1. Она состоит из источника информации, передатчика, канала связи, приёмника и потребителя информации.

Сигнал + Помехи

 

 

 

 

Рис. 1 Система передачи информации

 

Характеристики системы передачи данных. Основными качественными показателями системы передачи информации являются:

− пропускная способность;

− достоверность;

− надёжность работы.

Пропускная способность системы (канала) передачи информации – наибольшее теоретически достижимое количество информации, которое может быть передано по системе за единицу времени. Пропускная способность системы определяется физическими свойствами канала связи и сигнала. От пропускной способности канала зависит максимально возможная скорость передачи данных по этому каналу. Для определения максимально возможной скорости надо знать три основных параметра канала связи и три основных параметра сигнала, по нему передаваемого.

Параметры канала:

Fk – полоса пропускания канала связи, или иначе полоса частот, которую канал может пропустить, не внося заметного нормированного затухания сигнала;

Hk – динамический диапазон, равный отношению максимально допустимого уровня сигнала в канале к уровню помех, нормированного для этого типа каналов;

Tk – время, в течение которого канал используется для передачи данных.

Параметры сигнала:

Fs – ширина спектра частот сигнала, под которой понимается

интервал по шкале частотного спектра, занимаемый сигналом;

Hs – динамический диапазон, представляющий собой отношение

средней мощности сигнала к средней мощности помехи в канале;

Ts – длительность сигнала, т.е. время его существования.

Произведение трёх названных параметров определяет, соответственно:

– объём канала связи

Vk = Fk HkTk;

– объём сигнала

Vs = FsH sTs.

На основе соотношения, доказанного Шенноном, можно рассчитать максимально возможную скорость передачи данных по каналу

log (1 / ш ) C = F 2 + Ps P ,

где С – максимально возможная скорость в битах в секунду; F – ширина полосы пропускания канала связи в герцах; Ps – мощность сигнала; Pш – мощность шума.

Скорость передачи информации измеряется в битах в секунду и в бодах. Количество изменений информационного параметра сигнала в секунду измеряется в бодах. Бод – это такая скорость, когда передается один сигнал (например, импульс) в секунду, независимо от величины его изменения. Бит в секунду соответствует единичному изменению сигнала в канале связи и при простых методах кодирования сигнала, когда любое изменение может быть только единичным, можно принять, что: 1 бод = 1 бит/с; 1 Кбот = 103 бит/с; 1 Мбот = 106 бит/с и т.д.

В случае, если элемент данных может быть представлен не двумя, а большим количеством значений какого-либо параметра сигнала, то изменение сигнала может быть не единичным, 1 бод > 1 бит/с.

Например, если измеряемыми (информационными) параметрами сигнала являются фаза и амплитуда синусоиды, причём различаются четыре значения фазы и два значения амплитуды, то информационный сигнал может иметь 23 = 8 различимых состояний. Тогда скорость передачи данных СП с тактовой частотой 9600 Гц будет 9600 бод, но 96 × 3 = 28 800 бит/с.

 

Достоверность передачи информации	передача информации без её искажения
Надёжность работы	полное и правильное выполнение системой всех своих функций

 

Передатчик и приёмник, или иначе аппаратура передачи данных (АПД), непосредственно связывают терминальные устройства – оконечные устройства (источник и приёмник информации) с каналом связи. Примерами АПД могут служить модемы, терминальные адаптеры, сетевые карты и т.д. АПД работает на физическом уровне, отвечая за передачу и приём сигнала нужной формы и мощности в физическую среду (линию связи).

 

Литература

1.Арсеньев, Ю. Н. Информационные системы и технологии. Экономика. Управление. Бизнес : учеб. пособие для студентов вузов /Ю. Н. Арсеньев, С. И. Шелобаев, Т. Ю. Давыдова. – М. : ЮНИТИ-

ДАНА, 2006. – 447 с.

2.Хубка, В. Теория технических систем / В. Хубка ; пер. с нем. – М. : Мир, 1987. – 208 с

3.Яроцкий, А. П. Информационная технология. Системный подход / под ред. О. И. Пятковского, А. А. Цхая, А. П. Яроцкого // Информационные системы в экономике, экологии, образовании : сб. науч. трудов. – Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 2002. – С. 5 – 22.