Отворете
Близо

Предимства на шумоустойчивост - възможност за използване на всеки. Шумоустойчивост на кабелни интерфейси. Дефиниция на ShPS. Приложение на ShPS в комуникационни системи

Министерство на образованието на Руската федерация

Бийски технологичен институт (клон)

Алтайски държавен технически университет

тях. И.И. Ползунова

Отдел MSIA

Резюме на курса:

„Основи на проектирането на устройства и системи“

Шумоустойчивост на устройства и системи

Завършено:

студент от група IITT-02 Кулишкин М.А.

студент от група IITT-02 Данилов А.В.

Ръководител:

Доцент Sypin E.V.

Бийск – 2004г

Страница

Въведение3

Устойчивост на шум 4

Статичен имунитет 4

Динамична устойчивост на шум 5

Прилагане на динамична шумоустойчива характеристика 8

Заключение 10

Въведение

Устойчивост на шум- свойството на устройство или система да издържа на външни и вътрешни електромагнитни смущения, реализирано чрез методи за проектиране на веригата, които не нарушават избраната структура на полезния сигнал и принципа на проектиране на устройството или системата.

Устойчивост на шум- свойството на устройство или система да устои на външни и вътрешни електромагнитни смущения, реализирано поради избраната структура на полезния сигнал и принципа на изграждане на устройството или системата.

Така терминът " шумоустойчивост"е приложимо в по-голяма степен към схемните аспекти на проектирането на устройства или системи и терминът " шумоустойчивост"към дизайна на устройство или система като цяло, т.е. шумоустойчивостта е основният компонент на шумоустойчивостта.

Устойчивост на шум

Шумоустойчивостта на устройствата може да бъде от следните видове:

1. Устойчивост на статичен шум - при излагане на постоянни напрежения.

2. Динамична устойчивост на шум - към въздействието на импулсен шум от различни форми.

Статичен имунитет

Графиката показва няколко характерни нива на напрежение:

    U от тогава- прагово ниво за превключване на микросхемата. Когато се достигне, микросхемата преминава от едно логическо състояние в друго;

    U 0 ст.пу- ниво на устойчивост на статичен шум спрямо ниво 0;

    U 1 ст.пу- ниво на устойчивост на статичен шум спрямо ниво 1.

Нивото на прага се изчислява с помощта на статични нива 0 и 1: U от тогава = 0,5 · (U 0 + U 1 ) .

Нивата на устойчивост на статичен шум се изчисляват, както следва: U 0 ст.пу = U от тогава - U 0 ; U 1 ст.пу = U 1 - U от тогава .

Както се вижда |U 0 ст.пу | = |U 1 ст.пу | = U ст.пу .

Пример:

Като цяло, колкото по-висока е скоростта на микросхемата, толкова по-ниска е нейната устойчивост на шум, особено динамична устойчивост.

Динамична устойчивост на шум

Оборудването е доминирано главно от динамични процеси, свързани с промени в токовете и напреженията във времето. Тези промени индуцират променливи токове и едс, възприемани като шум, в проводниците на платките и връзките платка към платка. Следователно импулсният шум е по-типичен за ES.

Характеристики на динамична устойчивост на шумграфично описва способността на интегралните схеми да издържат на импулсен шум, който влиза на входа на микросхемите. Смущението в този случай е представено от импулси с произволна форма. Измерванията на тази характеристика могат да се извършват с помощта на настройка, чието опростено изображение е показано на (Фигура 2.11).

Генератор на сигналие симулатор на импулсен шум, който ви позволява да контролирате параметрите на импулса. Формата на импулсите трябва да бъде възможно най-близка до формата на потенциалната интерференция. Възможните приближения на смущенията са показани на фигурата.

Ориз. 3. Апроксимация на пулса

Генерирането на импулси с контролирани параметри е много трудна задача. Поради тази причина правоъгълният импулс е получил основно приложение при анализиране на устойчивостта на шум, въпреки че импулси № 2 - 4 имат форма, по-близка до формата на реални смущения. Когато се използва правоъгълен импулс като тестов импулс, възниква проблемът за изследване на IC с максимална производителност. В този случай генераторът на сигнали трябва да бъде изграден върху елементи, чиято производителност е с порядък по-висока от производителността на тестваната микросхема.

Променливите тук са амплитудата на импулса на смущение U Пи продължителност на импулса на смущение T П .

Възможно е провеждането на изчислителни експерименти, което намалява ограниченията върху формата и параметрите на импулсите, но изисква адекватен модел на тестваната микросхема, което не винаги е лесно за изпълнение.

Индикатор- най-простото устройство без инерция, например светодиод, който записва събития на превключване на IC.

За получаване характеристики на динамична устойчивост на шумизвършете серия от измервания, записвайки състоянието на индикатора, приписвайки, например, знака „+“ на събитието на задействане на микросхемата и знака „-“ на липсата на задействане. Нека проведем 4 теста. Резултатите от експеримента са следните: в първия и четвъртия случай не се извършва операция, а във втория и третия индикаторът записва събитието на операцията на IC: 1.“-“; 2.“+”; 3.“+”; 4."-". Резултатите от експеримента се отразяват на графиката в координати T П , У П. Точки 1, 2, 3, ... имат координати, които съответстват на зададените от генератора времетраене и амплитуда на импулсите.

Продължителността на смущението е по-малка T p.minМикросхемата работи стабилно при всяка амплитуда на шума, но тази продължителност е кратка, което практически елиминира наличието на такива смущения. Ако на входа на микросхемата има много кратки смущаващи импулси със значителна амплитуда, техният заряд е малък, входните кондензатори нямат време за презареждане и напрежението на входа на микросхемата не надвишава допустимата стойност.

Прилагане на динамични шумоустойчиви характеристики

Характеристиките на динамичната устойчивост на шум се използват широко при проектирането на електронни системи за оценка на възможната неизправност на цифровите възли в присъствието на предизвикани смущения. Като пример разгледайте комуникационната линия, показана на фигурата.

В тази задача, когато се анализира качеството на функциониране на цифровите възли, е необходимо да се определи опасността от излагане на смущения с определени параметри. Така:

    Първо се оценяват параметрите на взаимното електрическо и магнитно свързване (т.е. МИ СЪС m);

    Определят се параметрите на смущението (U П , T П ) в пасивната линия;

    Оценява се рискът от смущения (U П , T П ) според характеристиките на динамична устойчивост на шум.

Ако оборудването се разработва върху конкретна серия от микросхеми, тогава характеристиката, получена веднъж за типичен порта, може да бъде приложима за цялата серия. При смяна на елементната база характеристиката трябва да се получи отново. Регулаторната и техническата документация трябва да осигурява устойчивост на статичен шум и в повечето случаи - динамичен

Заключение

За да се повиши шумоустойчивостта на устройствата или системите, специалните мерки, които са заложени на етапа на проектиране и изграждане (екраниране, заземяване, рационална инсталация и др.), допринасят за въздействието на смущенията.

Устойчивост на шум

Това е способността на комуникационната система да издържа на въздействието на мощни смущения. Имунитетът срещу шум включва секретността на комуникационната система и нейната устойчивост на смущения, тъй като за да се създадат мощни смущения, е необходимо първо да се открие комуникационната система и да се измерят основните параметри на нейните сигнали и след това да се организират най-мощните, най-мощните смущения . Колкото по-висока е секретността и устойчивостта на шум, толкова по-висока е устойчивостта на шум на комуникационната система.

Шумоустойчивост ShSS

Определя се от добре познатата връзка, свързваща съотношението сигнал/шум на изхода на приемника (на изхода на съгласуван филтър или корелатор) q2 с отношението сигнал/шум на входа на приемника p2:

Съотв

Съотношението сигнал/шум на изхода q2 определя работните характеристики на приемането на NPS, а отношението сигнал/шум на входа p2 определя енергията на сигнала и шума. Стойността на q2 може да бъде получена според системните изисквания (10...30 dB), дори ако p2<<1. Для этого достаточно выбрать ШПС с необходимой базой B, удовлетворяющей (1.4). Как видно из соотношения (1.4), прием ШПС согласованным фильтром или коррелятором сопровождается усилением сигнала (или подавлением помехи) а 2B раз. Именно поэтому величину называют коэффициентом усиления ШПС при обработке или просто усилением обработки.

KShPS = q2/ p2

От (1.4), (1.5) следва, че усилването на обработка KShPS = 2V. В BSS приемането на информация се характеризира с отношението сигнал/смущение h2 = q2 /2, т.е.

Фигура 1.2 показва зависимостите на усилването на обработката и базата на NPS B от съотношението сигнал/смущение на входа p2 dB за стойности на q2 (плътни линии) и h2 (пунктирани линии), равни на 10, 20 и 30 dB, конструиран съгласно (1.4), (1.6 ).

Фигура 1.2 - Зависимост на усилването на обработката и базата на NPS от съотношението сигнал/смущение на изхода на приемника

Съотношения (1.4), (1.6) са основни в теорията на комуникационните системи с широколентови мрежи. Те са получени за смущения под формата на бял шум с равномерна спектрална плътност на мощността в рамките на честотна лента, чиято ширина е равна на ширината на NPS спектъра. В същото време тези зависимости са валидни за широк диапазон от смущения (теснолентови, импулсни, структурни), което определя тяхното фундаментално значение. Като цяло, усилване на обработката на NPS за произволни смущения:

където степента на сближаване зависи както от вида на смущението, така и от основата на ShPS. Таблица 1.1 показва стойностите на усилването на обработката за някои чуждестранни комуникационни и навигационни системи.

Таблица 1.1 - Параметри на комуникационни системи с ShPS

Таблица 1.1 въвежда следните обозначения: FM - сигнал с фазова манипулация, FM - сигнал с честотна манипулация. Параметрите, дадени в таблицата, съответстват предимно на комуникационните системи от шейсетте години (първите четири реда), а само петият ред показва параметрите на съвременната система GPS (Global Position System) - мултисателитна радионавигационна система.

Фигура 1.3 - Устойчивост на шум на комуникационни системи с широколентов достъп: FM и AM

Фигура 1.3 показва графики на устойчивост на шум на комуникационни системи с широколентова честотна модулация (FM) и амплитудна модулация (AM). За да се сравнят FM и ShPS, се вземат същите честотни ленти, което съответства на B = 100. Устойчивостта на шума на комуникационната система с ShPS се изчислява съгласно (1.4) и се приема, че информацията се предава с помощта на широчинно-импулсна модулация (PWM). Известно е, че FM има висока шумоустойчивост и осигурява висококачествено възпроизвеждане на информация, при условие че съотношението сигнал/смущение на входа е над праговата стойност p2thr = 10...15 dB. Тъй като p2 намалява под праговата стойност, шумоустойчивостта на FM комуникационната система пада рязко (Фигура 1.2). система с AM и еквивалентна база B=1 работи само при p2 > 0 dB, зависимостта на q2 от p2 е линейна. Комуникационната система с ShPS осигурява надеждно приемане на информация дори при p2< 0 дБ. Например, если положить q2 = 10 дБ, то и система связи будет работать при отношении сигнал-помеха на входе -13 дБ, т.е. p2 = 0,05. Таким образом, одним из основных назначений систем связи с ШПС является обеспечение надёжного приема информации при воздействии мощных помех, когда отношение сигнал-помеха на входе приёмника p2 может быть много меньше единицы.

Трябва да се отбележи още веднъж, че горните отношения са строго валидни за интерференция под формата на случаен процес на Гаус с равномерна спектрална плътност на мощността.

Шумоустойчивост на KPI предавателни системи

SP KPI работи при условия на смущения. Като цяло, ефективността на SP KPI трябва да се оценява, когато врагът води електронна война (EW). В същото време най-важният показател за качеството на работа на SP KPI е шумоустойчивостта.

Устойчивост на шум RES е способността му да остане работоспособен в условията на вражеска електронна война.

Най-общо радиоелектронната борба включва два последователни етапа – радиоразузнаване и радиопротиводействие. Целта на радиоразузнаването е да установи факта, че радиоелектрониката работи на радиация и да определи параметрите на радиоелектрониката, необходими за организиране на радиопротиводействие. Целта на радиопротиводействието е да създаде условия, които биха усложнили работата на радиоелектронната система или дори довели до неизпълнение на задачата. Основният метод за радиопротиводействие е заглушаването. Заглушаването ще бъде по-ефективно, колкото повече информация за потиснатата електронна зона се идентифицира на етапа на радиоразузнаването и се използва при организирането на радиопротиводействия.

От това следва, че шумоустойчивостта като качествен показател за функционирането на SP KPI предполага както провеждането на радиоразузнаване от противника (т.е. отчита секретността на работата на SP KPI), така и поддържането на качеството на работата на SP KPI. SP KPI на приемливо ниво при излагане на смущения (т.е. устойчивост на шум).

Шумоустойчивостта на ВЕИ зависи от техническите характеристики на ВЕИ, от взаимното разположение на ВЕИ и оборудването за разузнаване и потискане, от тактиката на използване на ВЕИ, от времето на работа и др. Комбинацията от тези характеристики и условия е случаен, следователно шумоустойчивостта трябва да се оценява като вероятността P на задачите за изпълнение на RES в условията на електронна война, определена от връзката

R pmz = 1 – R r R n

където P r вероятността за разузнаване на параметрите на ВЕИ, необходими за организиране на радиопротиводействия;

R n – вероятност за прекъсване на електронната разпределителна система в резултат на радио противодействие.

Вероятността Р р отразява количествено тайна RES е способността на RES да издържа на мерки за радиоразузнаване, насочени към откриване на факта на работа на RES и определяне на параметрите на сигнала, необходими за радиопротиводействие. Съответно стойността Pcr = 1 – Pr може да се приеме като критерий за секретност.

Вероятността P n зависи от способността на RES да изпълнява задачата под въздействието на смущения. Следователно стойността R pmu = 1 – R n може да се приеме като критерий за шумоустойчивост. Този критерий определя вероятността системата да изпълни задача при условия на радиозаглушаване.

Ако противникът не разузнае параметрите на радиовръзката, тогава е очевидно, че ще бъде създаден само шумов залп. Ако параметрите на радиовръзката се определят от врага по време на разузнаване, тогава най-вероятно ще възникне целенасочено заглушаване. По този начин шумоустойчивостта на ВЕИ се определя от неговата секретност и шумоустойчивост. Нека разгледаме индивидуалните показатели за устойчивост на шум.



Стелт . Радиоразузнаването, като правило, включва последователно изпълнение на три основни задачи: откриване на факта на работа на електронни електронни устройства (откриване на сигнал), определяне на структурата на открития сигнал (въз основа на определяне на редица негови параметри) и разкриване информацията, съдържаща се (предадена) в сигнала. Последната задача понякога има самостоятелно значение (тя е една от крайните цели). Като цяло разкриването на смисъла на предаваната информация позволява да се организира по-ефективно радиопотискане.

Изброените задачи на радиоразузнаването могат да бъдат противопоставени на три вида секретност на електронните енергийни системи: енергийна, структурна и информационна.

Енергийна тайна характеризира способността да издържа на мерки, насочени към откриване на сигнал от разузнавателно приемно устройство. За да се осигури енергийна секретност, е необходимо да се избере такава мощност на излъчване на предавателя и такъв спектър на излъчване, при които мощността на сигнала на входа на разузнавателния приемник ще бъде по-малка от неговата реална чувствителност. За да се осигури енергийна секретност, е възможно да се използват широколентови сигнали, тъй като при ниска спектрална плътност и при сравнително тясна честотна лента на разузнавателния приемник, енергията на получения разузнавателен сигнал ще бъде малка. Откриването на сигнал от разузнавателен приемник възниква при условия на смущения (шум) и може да бъде придружено от два вида грешки: пропуск на сигнал, когато той присъства на входа, и фалшиво откриване (фалшива аларма), когато няма сигнал . Тези грешки са вероятностни по природа. Количествена мярка за енергийна секретност може да бъде вероятността за правилно откриване P obn (за дадена вероятност за фалшива аларма P lt) , които от своя страна зависят от съотношението сигнал/смущение в радиовръзката и правилата за вземане на решение за откриване на сигнала.

Структурна тайна характеризира способността да издържа на мерки за радиоразузнаване, насочени към разкриване на сигнал. Това означава разпознаване на формата на сигнал, определена от методите на неговото кодиране и модулиране, т.е. идентифициране на открития сигнал с един от многото априори известни сигнали. Структурната секретност се осигурява чрез използването на сигнали, чиято сложна структура ги прави трудни за разузнаване от противника. Такива сигнали могат да бъдат сигнали, базирани на псевдослучайни последователности с голяма продължителност, сигнали със сложна модулация и т.н. Използването на сложни сигнали поставя специални изисквания към системата по отношение на точността на синхронизацията на приемащата и предавателната страна. За да се увеличи структурната секретност, е необходимо да се използва възможно най-голям набор от сигнали и да се променя формата на сигналите доста често. Задачата за определяне на структурата на сигнала също е статистическа и количествена мярка за структурна тайна може да бъде вероятността за разкриване на структурата на сигнала P str, при условие че сигналът бъде открит. Следователно P str е условна вероятност.

Информационна тайна се определя от способността да се противопоставят на мерки, насочени към разкриване на значението на информацията, предавана чрез сигнали. Разкриването на смисъла на предаваната информация означава идентифициране на всеки получен сигнал или тяхната комбинация със съобщението, което се предава. Този проблем се решава чрез идентифициране на редица характеристики на сигнала, например мястото на даден сигнал в набора от получени, честотата на неговото възникване, връзката между факторите на появата на конкретен сигнал и промяна в състоянието на контролирания обект и т.н. Наличието на априорни и апостериорни несигурности прави този проблем вероятностен и в Като количествена мярка за секретност на информацията се приема вероятността за разкриване на значението на предадената информация P inf, при условие, че сигналът е открит и изолиран (т.е. неговата структура е разкрита). Следователно P inf също е условна вероятност.

Стелтът се определя от вероятността за разузнаване на RES сигнала . Често задачата за разкриване на значението на предадената информация не е поставена и тогава е възможно да се приеме P inf = 1 и P p = P obn P страница сигнал на потиснатите RES. В този случай P r се идентифицира с P obn. Енергийната и структурната секретност са най-важните характеристики на ВЕИ, с които се сблъскват както инженерите по проектирането на радиооборудване, така и инженерите, които го експлоатират.

По този начин секретността на SP KPI се осигурява чрез отчитане на реалните условия на работа и комбинация от технически и организационни мерки.

Критерий за оценка шумоустойчивост SP KPI е вероятността за грешка P osh при декодиране на кодова комбинация, която е кодирана RK или отделна дума VP. Стойността на тази вероятност P osh от своя страна зависи от вероятността за изкривяване на елементарен символ (бит) от кодовата комбинация p e и за неизлишно кодиране

Рош = 1 – (1 – r e) н

Където П -брой битове на кодовата комбинация.

Обикновено за системи в близкото космическо пространство се изисква да се гарантира, че вероятността за изкривяване на съобщението (команда или управляваща програмна дума) е не повече от 10 -8 - 10 -10. Вероятността за изкривяване на елементарен символ (елемент) на съобщение за близки космически системи обикновено е в диапазона от 10 -3 - 10 -6. По този начин вероятността за изкривяване на съобщение, представено в SP KPI под формата на кодова комбинация, трябва да бъде с няколко порядъка по-малка от вероятността за изкривяване на символите на това съобщение. Това определя принципната необходимост от прилагане на специални мерки в SP KPI за повишаване на надеждността на предаваните съобщения.


Терминът "шум" се отнася до различни видове смущения, които изкривяват предавания сигнал и водят до загуба на информация.

Технически причини за смущения:

Лошо качество на комуникационните линии;

Несигурност на различни потоци информация, предавани по едни и същи канали един от друг.

Наличието на шум води до загуба на информация.

Шанън разработи специален теория на кодирането,даване на методи за борба с шума. Една от най-важните идеи на тази теория е, че кодът, предаван по комуникационната линия, трябва да бъде излишен.

Код излишъкТова е многократно повторение на предаваните данни.

Не може да има твърде много излишък на код. Това ще доведе до забавяне и по-високи разходи за комуникация.

Теорията на кодирането ни позволява да получим код, който ще бъде оптимален: излишъкът на предадената информация ще бъде възможно най-малко, А надеждностполучена информация – максимум.

По-рано беше отбелязано, че при предаване на съобщения по комуникационни канали може да възникне смущение, което може да доведе до изкривяване на получените знаци. Така например, ако се опитате да предадете гласово съобщение във ветровито време на човек, който се намира на значително разстояние от вас, то може да бъде силно изкривено от смущения като вятър. Като цяло предаването на съобщения при наличие на смущения е сериозен теоретичен и практически проблем. Значението му нараства поради широкото навлизане на компютърните телекомуникации, при които смущенията са неизбежни. При работа с кодирана информация, изкривена от смущения, могат да се идентифицират следните основни проблеми: установяване на самия факт, че е настъпило изкривяване на информацията; установяване къде точно в предавания текст се е случило това; коригиране на грешката, поне с известна степен на сигурност.

Намесата в предаването на информация е доста често срещана във всички сфери на професионалната дейност и в ежедневието. Един от примерите беше даден по-горе, други примери са разговор по телефона, чиято слушалка „пука“, шофиране на кола в мъгла и т.н. Най-често човек напълно се справя с всяка от горните задачи, въпреки че не винаги е наясно как го прави (тоест не алгоритмично, а въз основа на някои асоциативни връзки). Известно е, че естественият език има голям съкращаване(в европейските езици - до 7%), което обяснява по-голямата шумоустойчивост на съобщенията, съставени от знаци от азбуките на такива езици. Пример, илюстриращ устойчивостта на руския език към интерференция, е изречението „в словах всо глосно зомононо боквой о“. Тук 26% ​​от героите са „засегнати“, но това не води до загуба на смисъл. Следователно излишъкът е полезно свойство в този случай.

Излишъкът може да се използва и при предаване на кодирани съобщения в технически системи. Например, всеки фрагмент от текст („изречение“) се предава три пъти и двойката фрагменти, които напълно съвпадат, се счита за правилна. Големият излишък обаче води до големи количества време, изразходвано за предаване на информация, и изисква голямо количество памет за нейното съхраняване. Първото теоретично изследване на ефективното кодиране е предприето от К. Шанън.

Първа теоремаШанън декларира възможността за създаване на система за ефективно кодиране на дискретни съобщения, при която средният брой двоични символи на символ на съобщение асимптотично клони към ентропията на източника на съобщение (при липса на смущения). Задачата за ефективно кодиране се описва от триадата:

X = (X 4аз) - енкодер - IN.

Тук X, B -съответно входната и изходната азбука. Под множеството x iМожете да разберете всякакви знаци (букви, думи, изречения). В -набор, чийто брой елементи, в случай на кодиране на знаци с числа, се определя от основата на бройната система (напр. T= 2). Кодерът съпоставя всяко съобщение x iот хкодова комбинация, съставена от n iнабор от знаци IN.Ограничението на тази задача е липсата на смущения. Необходимо е да се оцени минималната средна дължина на кодовата комбинация.

За да се реши този проблем, трябва да се знае вероятността P iсе появява съобщение x i,което отговаря на определен брой знаци n iазбука IN.След това математическото очакване на броя знаци от INще се определи, както следва:

n c r = p i P i(средна стойност).

Този среден брой знаци от азбуката INсъответства на максималната ентропия Ntax = нср. дневник T.За осигуряване на предаването на информацията, съдържаща се в съобщенията хкодови комбинации от IN,трябва да е изпълнено условието H4max ≥ H(x),или p srдневник T- P iдневник R i.В този случай кодираното съобщение има излишък p srH(x) /дневник t, nмин = H(x)/дневник T.

Фактор на излишък

ДА СЕ u = ( змакс – з(х)) / змакс = ( н cp – нмин) / н cp

Нека напишем тези стойности под формата на таблица. 1.8. Ние имаме:

нмин = з(х)/дневник 2 = 2,85, К u = (2,92 - 2,85) / 2,92 = 0,024,

тези. кодът практически няма излишък. Може да се види, че средният брой двоични символи клони към ентропията на източника на съобщението.

Таблица 3.1 Пример за първата теорема на Шанън

н Рх i x i Код n i н аз -P i Рх i∙дневник Рх i
0,19 X 1 0,38 -4,5522
0,16 X 2 0,48 -4,2301
0.16 X 3 0,48 -4,2301
0,15 X 4 0,45 -4,1054
0,12 X 5 0,36 -3,6706
0,11 X 6 0,33 - 3,5028
0,09 X 7 0,36 -3,1265
0,02 X 8 0,08 -3,1288
Σ=1 Σ=2,92 Σ=2,85

Втората теорема на Шанънзаявява, че при наличие на смущения в канала винаги е възможно да се намери система за кодиране, в която съобщенията да се предават с дадена надеждност. Ако има ограничение, капацитетът на канала трябва да надвишава капацитета на източника на съобщението.

Така втората теорема на Шанън установява принципите на кодиране с коригиране на грешки. За дискретен канал с шум теоремата гласи, че ако скоростта на създаване на съобщение е по-малка или равна на капацитета на канала, тогава има код, който осигурява предаване с произволен процент грешки.

Доказателството на теоремата се основава на следните разсъждения. Първоначално последователността х = (xi)кодиран със знаци от INтака че да се постигне максимална пропускателна способност (каналът няма смущения). След това в последователност от INдължина Пвъведени rсимволи и нова последователност от n + rгерои. Брой възможни последователности от дължина и + Tпо-голям от броя на възможните последователности с дължина П.Наборът от всички последователности с дължина П + rможе да се раздели на Пподмножества, всяка от които е свързана с една от последователностите на дължина П.Ако има намеса в последователност от П + rго премахва от съответното подмножество с произволно малка вероятност.

Това дава възможност да се определи от приемащата страна на канала кое подмножество на получената последователност от дължина, изкривена от смущения, принадлежи n + r,и по този начин възстановява оригиналната последователност на дължината П.

Тази теорема не предоставя конкретен метод за конструиране на код, но посочва границите на това, което може да се постигне при създаването на устойчиви на грешки кодове и стимулира търсенето на нови начини за решаване на този проблем.

Съветският учен направи голям принос в научната теория на комуникациите Владимир Александрович Котелников(1940-1950 г. на ХХ век). В съвременните цифрови комуникационни системи за борба със загубата на информация по време на предаване:

Цялото съобщение е разделено на части – блокове;

За всеки блок се изчислява контролна сума (сумата от двоични цифри), която се предава заедно с този блок;

На мястото на получаване контролната сума на получения блок се преизчислява; ако тя не съвпада с първоначалната, предаването се повтаря.

Таблица 3.2. Модел на Клод Шанън за трансфер на информация в технически комуникационни системи

Допълнителна литература:

Тема на урока Литература
Информацията като единство на науката и техниката. Могилев "Информатика"
Социални аспекти на компютърните науки. „Социокултурни аспекти на хакерството“ (по материали от Wikipedia, безплатната електронна енциклопедия)
Правни аспекти на компютърните науки. „Правни аспекти на компютърните науки“ (въз основа на материали от уебсайта „Информатика на 5“) http://www.5byte.ru/referat/zakon.php
Информацията и физическият свят. Информация и общество. „Въведение в компютърните науки” от учебника на Н. Угринович „Компютърни науки и информационни технологии” стр. 12-17
Информатизация на обществото. Въз основа на материали от електронното списание “PC World” http://schools.keldysh.ru/sch444/MUSEUM/pres/cw-01-2000.htm
Телекомуникации в Башкортостан Портал „Република Башкортостан” - раздел Телекомуникации http://bashkortostan.rf/potential/telecommunications/
Информационна сигурност на обществото и индивида. „Информационна сигурност на индивида, обществото, държавата“ (въз основа на материали от електронната книга на В. А. Копилов „Информационно право“, глави 10-11) http://www.i-u.ru/biblio/archive/kopilov_iform/04. aspx
Тема 2.1. Различни нива на представи за информация. Значения на термина в различни области на знанието. „Семантичен подход към дефинирането на информация“ (материали от Wikipedia - безплатната електронна енциклопедия, раздел „Информация в човешкото общество“) http://ru.wikipedia.org/wiki/%C8%ED%F4%EE%F0%EC %E0 %F6%E8%FF