Конспект лекцій
1. Основи теорії інформації та передачі сигналів
Науково-технічний прогрес супроводжується інтенсивним зростанням обсягів інформації, необхідної для управління промисловістю, аграрним сектором, транспортом та ін галузями економіки.
З усього різноманіття сучасних технічних систем можна виділити особливу групу так званих інформаційних систем, призначених для передачі, перетворення і зберігання інформації. До цієї групи можна віднести: зв'язкові, телемеханічні, навігаційні, телевізійні системи, електронно-обчислювальну та інформаційно-вимірювальну техніку, автоматизовані системи управління та контролю.
Теорією інформації називається розділ кібернетики, в якому математичними методами вивчаються способи вимірювання кількості інформації, що міститься в будь-яких повідомленнях, і способи її передачі.
Під інформацією розуміють сукупність відомостей про які-небудь події, процесах, об'єктах управління тощо, що розглядаються в аспекті їх передачі в просторі і в часі. У більш загальному сенсі «інформація - це зміст зв'язку між матеріальними об'єктами, що виявляється у зміні станів цих об'єктів».
«Інформація виступає як властивість об'єктів породжувати різноманіття станів, які за допомогою відображення передаються від одного об'єкта до іншого».
При всіх відмінностях у трактуванні поняття інформації безперечно те, що проявляється інформація завжди в матеріально-енергетичній формі у вигляді сигналів.
Можливо і взаємопов'язане визначення сигналу як матеріального носія інформації. Матеріальну основу сигналу становить небудь фізичний об'єкт або процес, званий носієм (або переносником) інформації (повідомлення).
В якості носіїв інформації використовуються коливання різної природи, найчастіше гармонійні, включаючи окремий випадок - постійний стан (f=0).
У технічних інформаційних системах найбільш широке розповсюдження отримали носії у вигляді електричної напруги або струму.
Рис. 1.1 - Структурна схема системи передачі інформації
У передавальному пристрої (рис. 1.1) небудь параметр сигналу (носія інформації) змінюється за законом зміни повідомлення. Цей процес називається модуляцією. Вихідний сигнал передавального пристрою передається через канал зв'язку, де сигнал спотворюється перешкодами. Завдання демодулятора в приймальному пристрої - відновити з максимальною достовірністю передане повідомлення.
Під каналом зв'язку розуміють будь-який спосіб передачі сигналів в часі або просторі:
можлива передача інформації в просторі з максимальною швидкістю (швидкістю світла) - телебачення, електричні, оптичні та ін канали зв'язку;
можлива передача інформації тільки в часі - запис і відтворення інформації на магнітні або оптичні диски та ін носії;
можлива передача інформації в часі і в просторі - запис інформації на твердий носій і відтворення її в іншому місці.
Якщо носієм інформації (сигналом) у системі є постійний струм, то він має один інформаційний параметр - рі...
