Пропускная способность и ее ограничения

Хороший код должен сохранить все нужное в сообщении и исключить ненужное так, чтобы пространство передачи было использовано наиболее экономично в течение продолжительности передачи данного сообщения.

Ограничение в передаче обусловлено пропускной способностью канала. При формировании сообщения в сигналы необходимо добиваться экономичного использования пространства. Теория информации исследует зависимости между величиной сообщения, пространством передачи и помехами, действующими во время передачи помех. Она исследует математическими методами ограничения, имеющие место при передаче сигналов, поддающихся выражению в виде функциональной кривой, заданной взаимозависимостью частоты, амплитуды и времени. Пропускная способность канала передачи определяет, какое количество информации может быть передано за определенное время.

На пропускную способность канала влияет источник помех, под которыми понимаются изменения передаваемых сигналов, следствием которых является, например, искажение звука, отображения телеграфного сообщения и т. д. Вследствие помех количество информации в переданном сообщении всегда уменьшается при передаче и никогда не увеличивается, то есть количество принятой информации может быть лишь в идеальном случае таким же (но не больше), как и количество переданной информации. Этот идеальный случай возможен только в канале без шума. Шум вызывает искажение сообщения, рост неопределенности в передаваемом сообщении, причем этот шум может иметь своим следствием как исчезновение определенных переданных элементов сообщения, так и появление новых элементов в переданном сообщении.

Пропускная способность канала представляет собой число "независимых" "да - нет" решений, которые можно передавать в единицу времени. Ограничение канала, обусловленное его пропускной способностью, определяет подходящую статистическую структуру для передаваемых сигналов¹. Мера передачи информации по шумовому каналу задается по формуле Шеннона

Скремблирование

Скремблирование (англ. scramble — перемешивать) —разновидность кодирования информации, для передачи по каналам связи и хранения, улучшаюшаяспектральные и статиcтические характеристики.

Примечание: Слово скремблер также имеет иное значение — это устройство для шифрования аналогового(телефонного, телевизионного) сигнала.

Скремблирование есть приведение информации к виду, по различным характеристикам похожему наслучаные данные. Скремблирование выравнивает спектр сигнала, частоты появления различных символов иих цепочек.

Технология скремблирования

Наиболее распространённый способ скремблирования — смешивание сигнала с генераторомпсевдослучайных чисел. Аппаратные реализации скремблирования часто используют ГСЧ на сдвиговомрегистре с линейной обратной связью.

Применение скремблирования

Скремблирование применяется практически во всех современных средствах передачи информации иносителях. В частности, скремблирование используют: модем; жёсткий диск; компакт-диск и DVD.

Самосинхронизирующиеся коды

Самосинхронизирующиеся коды - специальные коды, которые предоставляют узлу-назначения информацию о том, когда именно необходимо выполнить распознавание очередного бита (или порции бит, если код ориентирован более чем на два состояния сигнала). Любой резкий перепад уровня сигнала - так называемый фронт - может служить хорошим указанием для синхронизации приемника с передатчиком. Отдаленной иллюстрацией самосинхронизирующегося кода может быть обычная синусоида, Так изменение амплитуды несущей частоты предоставляет приемнику возможность вычислить момент прихода входной последовательности бит. Но это относится как правило к аналоговой модуляции. В цифровом кодировании также существуют методы, которые создают самосинхронизирующиеся коды.

Таким образом, хороший цифровой код должен обеспечивать синхронизацию.