Εφαρμογή καναλιών ανάδρασης.

Υπάρχουν συχνά περιπτώσεις όπου οι πληροφορίες μπορούν να μεταδοθούν όχι μόνο από τον έναν ανταποκριτή στον άλλο, αλλά και προς την αντίθετη κατεύθυνση. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, καθίσταται δυνατή η χρήση της αντίστροφης ροής πληροφοριών για να αυξηθεί σημαντικά η ακρίβεια των μηνυμάτων που μεταδίδονται προς την κατεύθυνση προς τα εμπρός. Είναι πιθανό και τα δύο κανάλια (απευθείας και αντίστροφα) να μεταδίδουν κυρίως μηνύματα σε δύο κατευθύνσεις («αμφίδρομη επικοινωνία») και μόνο μέρος της χωρητικότητας κάθε καναλιού χρησιμοποιείται για τη μετάδοση πρόσθετων δεδομένων που προορίζονται για την αύξηση της πιστότητας.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι χρήσης ενός συστήματος κλειστού βρόχου σε ένα διακριτό κανάλι. Συνήθως χωρίζονται σε δύο τύπους: συστήματα με ανάδραση πληροφοριών και συστήματα με ανάδραση ελέγχου. Συστήματα με ανάδραση πληροφοριών είναι εκείνα στα οποία λαμβάνονται πληροφορίες σχετικά με τη μορφή με την οποία ελήφθη το μήνυμα από τη συσκευή λήψης στη συσκευή μετάδοσης. Με βάση αυτές τις πληροφορίες, η συσκευή μετάδοσης μπορεί να πραγματοποιήσει ορισμένες αλλαγές στη διαδικασία μετάδοσης μηνυμάτων: για παράδειγμα, επαναλάβετε τις ενότητες μηνυμάτων που ελήφθησαν λανθασμένα, αλλάξτε τον εφαρμοζόμενο κωδικό (πρώτα μεταδίδοντας το αντίστοιχο ρυθμισμένο σήμα και βεβαιώνοντας ότι έχει ληφθεί) ή ακόμη και να σταματήσει τη μετάδοση εάν η κατάσταση είναι κακή κανάλι μέχρι να βελτιωθεί.

Σε συστήματα με ανάδραση ελέγχου, η συσκευή λήψης, με βάση μια ανάλυση του λαμβανόμενου σήματος, αποφασίζει η ίδια για την ανάγκη επανάληψης, αλλαγής της μεθόδου μετάδοσης ή προσωρινής διακοπής της επικοινωνίας και μεταδίδει μια παραγγελία στη συσκευή εκπομπής. Μικτές μέθοδοι χρήσης ανάδρασης είναι επίσης δυνατές, όταν σε ορισμένες περιπτώσεις η απόφαση λαμβάνεται στη συσκευή λήψης και σε άλλες περιπτώσεις στη συσκευή εκπομπής με βάση πληροφορίες που λαμβάνονται μέσω του αντίστροφου καναλιού.

Η απλούστερη μέθοδος ανατροφοδότησης πληροφοριών θεωρητικά είναι η μέθοδος της πλήρους δοκιμής και επανάληψης ανάδρασης (FRP). Στην περίπτωση αυτή, το λαμβανόμενο σήμα αναμεταδίδεται πλήρως στη συσκευή εκπομπής, όπου κάθε συνδυασμός λαμβανόμενου κωδικού ελέγχεται έναντι του εκπεμπόμενου. Εάν δεν ταιριάζουν, η συσκευή εκπομπής εκπέμπει ένα σήμα για τη διαγραφή του εσφαλμένα ληφθέντος συνδυασμού και, στη συνέχεια, επαναλαμβάνει τον επιθυμητό συνδυασμό. Ένας ειδικός συνδυασμός κωδικών που δεν χρησιμοποιείται κατά τη μετάδοση ενός μηνύματος χρησιμοποιείται ως σήμα για τη διαγραφή.

Το λειτουργικό διάγραμμα ενός τέτοιου συστήματος φαίνεται στο Σχ. 5.L Το μεταδιδόμενο μήνυμα, κωδικοποιημένο με έναν πρωτόγονο κωδικό, αποστέλλεται στο κανάλι και ταυτόχρονα καταγράφεται σε μια συσκευή αποθήκευσης (drive). Ο λαμβανόμενος συνδυασμός κωδικών δεν αποκωδικοποιείται αμέσως, αλλά αποθηκεύεται στη μονάδα λήψης και επιστρέφεται μέσω του αντίστροφου καναλιού στο άκρο εκπομπής, όπου συγκρίνεται με τον εκπεμπόμενο συνδυασμό. Εάν ταιριάζουν, τότε μεταδίδεται ο επόμενος συνδυασμός κωδικών, διαφορετικά ένα σήμα διαγραφής.

Με αυτή τη μέθοδο, η τελική εσφαλμένη λήψη ενός συνδυασμού κωδικών είναι δυνατή μόνο όταν τα σφάλματα στον λαμβανόμενο συνδυασμό αντισταθμίζονται από σφάλματα που προκύπτουν στο κανάλι ανάδρασης. Με άλλα λόγια, για να ληφθεί τελικά εσφαλμένα ένα συγκεκριμένο σύμβολο στην κωδική λέξη που εκπέμπεται, είναι απαραίτητο και αρκετό, πρώτον, να συμβεί σφάλμα στο κανάλι προώθησης και, δεύτερον, να συμβεί σφάλμα κατά την αναμετάδοση που αλλάζει τη λανθασμένη αναμετάδοση σύμβολο για να μεταφερθεί πραγματικά. Αυτό σας επιτρέπει να υπολογίσετε αμέσως την πιθανότητα ενός μη ανιχνευμένου, και επομένως μη διορθωμένου, σφάλματος (ανά χαρακτήρα):

p n.o = p 1 p 2 (5,33)

όπου p 1 είναι η πιθανότητα σφάλματος στο κανάλι προώθησης. p 2 - πιθανότητα του αντίθετου σφάλματος στο κανάλι ανάδρασης.

Κατά συνέπεια, εάν τα p 1 και p 2 είναι μεγάλα, τότε το πλήρες σύστημα ρελέ δίνει μη ικανοποιητικά αποτελέσματα. Στην πράξη, αυτή η μέθοδος έχει νόημα σε περιπτώσεις όπου το κανάλι ανάδρασης παρέχει πολύ υψηλή πιστότητα (για παράδειγμα, κατά τη μετάδοση μηνυμάτων σε δορυφόρο από τη Γη) και το κανάλι προώθησης έχει χαμηλή πιστότητα (για παράδειγμα, κατά τη μετάδοση δορυφορικών μηνυμάτων στη Γη λόγω το γεγονός ότι η ισχύς του πομπού στον δορυφόρο είναι μικρή). Ένα σημαντικό μειονέκτημα ενός συστήματος με πλήρες ρελέ είναι το μεγάλο φορτίο στο κανάλι ανάδρασης. Υπάρχουν επίσης πιο πολύπλοκα συστήματα με ανάδραση πληροφοριών που χρησιμοποιούν κώδικες ανθεκτικούς στο θόρυβο.

Τα πιο κοινά συστήματα είναι αυτά με ανατροφοδότηση ελέγχου (CFE) που χρησιμοποιούν πλεονάζοντες κωδικούς για τον εντοπισμό σφαλμάτων (Εικ. 5.2). Τέτοια συστήματα ονομάζονται συχνά συστήματα με επανερώτηση, ή με αυτόματη αίτηση σφάλματος ή με αποφασιστική ανάδραση (DCF).

Στις περισσότερες περιπτώσεις, αυτά τα συστήματα είναι αμφίδρομα, δηλαδή οι πληροφορίες μεταδίδονται και προς τις δύο κατευθύνσεις. Στον κωδικοποιητή, το μεταδιδόμενο μήνυμα κωδικοποιείται με έναν κωδικό που καθιστά δυνατό τον εντοπισμό σφαλμάτων που συμβαίνουν στο κανάλι με μεγάλη πιθανότητα. Το ληφθέν μπλοκ κώδικα αποκωδικοποιείται με ανίχνευση σφαλμάτων. Εάν δεν εντοπιστούν σφάλματα, τότε το αποκωδικοποιημένο τμήμα μηνύματος αποστέλλεται στον παραλήπτη. Εάν εντοπιστούν σφάλματα, το μπλοκ απορρίπτεται και ένα ειδικό «σήμα αιτήματος» μεταδίδεται μέσω του καναλιού αντίστροφης λειτουργίας. Στα περισσότερα συστήματα, αυτό το σήμα είναι ένας ειδικός συνδυασμός κωδικών, κατά τη μετάδοση του οποίου διακόπτεται η ροή των πληροφοριών που ρέουν κατά μήκος του αντίστροφου καναλιού. Η λήψη ενός σήματος αιτήματος προκαλεί επανάληψη του απορριφθέντος μπλοκ, το οποίο για το σκοπό αυτό αποθηκεύεται σε μια συσκευή αποθήκευσης επαναλήπτη έως ότου ληφθεί ο επόμενος συνδυασμός κωδικών που δεν περιέχει αίτημα μέσω του αντίστροφου καναλιού.

Ένα σύστημα ανάδρασης ελέγχου αποδεικνύεται πολύ αποτελεσματικό σε κανάλια με μεταβλητή πιθανότητα σφάλματος p (για παράδειγμα, σε κανάλια που ξεθωριάζουν). Όταν η τιμή του p πλησιάσει το 1/2, δηλαδή η χωρητικότητα του καναλιού πέσει σχεδόν στο μηδέν, το σύστημα βρίσκεται σε λειτουργία συνεχούς επαναζήτησης, ωστόσο, με έναν καλό κωδικό, πρακτικά δεν αποστέλλονται ψευδείς πληροφορίες στην έξοδο. Καθώς η πιθανότητα σφάλματος μειώνεται, η ταχύτητα μετάδοσης αυξάνεται, αλλά η πιστότητα συνεχίζει να παραμένει στο καθορισμένο επίπεδο. Έτσι, το σύστημα του συστήματος ελέγχου, όπως ήταν, προσαρμόζεται (προσαρμόζεται) στην κατάσταση του καναλιού, χρησιμοποιώντας το κανάλι όσο το δυνατόν περισσότερο σε κάθε κατάσταση του.

Συμπερασματικά, σημειώνουμε το εξής γεγονός, αποδεδειγμένο στη θεωρία πληροφοριών: σε κανάλια χωρίς μνήμη, η παρουσία οποιασδήποτε ανάδρασης δεν αυξάνει τη χωρητικότητα του προωθητικού καναλιού. Επομένως, εάν η χρήση μακρών κωδικών είναι αποδεκτή, τότε η ανατροφοδότηση δεν θα παρέχει οφέλη. Ωστόσο, όπως αναφέρθηκε ήδη, οι μεγάλοι κώδικες απαιτούν πολύ περίπλοκες συσκευές αποκωδικοποίησης, οι οποίες συχνά είναι πρακτικά αδύνατο να εφαρμοστούν. Αυτό είναι όπου η ανατροφοδότηση μπορεί να βοηθήσει, επιτρέποντας την ίδια απόδοση να πραγματοποιηθεί με απλούστερα μέσα.

Ερωτήσεις για το Κεφάλαιο 5

1. Με ποια κριτήρια μπορούν να ταξινομηθούν οι κωδικοί;
2. Η πηγή των ανεξάρτητων μηνυμάτων έχει οκτώ μηνύματα στο αλφάβητό της με πιθανότητες P(A) = 0,3. Ρ(Β) = Ρ(Β) = 0,2; P(G) = 0,15; P(D) = 0,1; Ρ(Ε) = 0,03; P(F) = P(I) = 0,01. Υπολογίστε την εντροπία των μηνυμάτων, κατασκευάστε έναν μη ομοιόμορφο κώδικα χρησιμοποιώντας τη μέθοδο Feno και προσδιορίστε πόσο κοντά είναι στον βέλτιστο. Συγκρίνετε τους απαιτούμενους ρυθμούς μετάδοσης στο κανάλι με τον κωδικό Feno και με τον ενιαίο κωδικό.
3. Γιατί οι μικροί κώδικες ανθεκτικοί στο θόρυβο δεν είναι πολύ αποτελεσματικοί;
4. Μπορεί ο ίδιος κωδικός διόρθωσης σφαλμάτων να χρησιμοποιηθεί σε ένα σύστημα ανίχνευσης και σε ένα σύστημα διόρθωσης σφαλμάτων;
5. Σε ένα δυαδικό κανάλι διαγραφής χωρίς μνήμη (βλ. Κεφάλαιο 3, Εικ. 3.7), η πιθανότητα σφάλματος p = 0 και η πιθανότητα διαγραφής p c >0. Αποδείξτε ότι ένας κωδικός με d > 1 σας επιτρέπει να διορθώσετε όλα τα διαγραμμένα σύμβολα σε ένα τέτοιο κανάλι εάν η πολλαπλότητα διαγραφής είναι q c Έστω κάποιος κωδικός A μήκους n έχει περιττή τιμή d. Ας κατασκευάσουμε έναν νέο κωδικό Β μήκους n+1, προσθέτοντας στον προηγούμενο κωδικό ένα σύμβολο ελέγχου ίσο με το άθροισμα (modulo 2) όλων των άλλων συμβόλων. Δείξτε ότι το d αυξάνεται κατά 1.
6. Δείξτε ότι ο κωδικός Β μήκους n+1, που κατασκευάστηκε στο προηγούμενο πρόβλημα, σας επιτρέπει να διορθώσετε σφάλματα με πολλαπλότητα q≤d/2-1, δηλαδή τα ίδια που διόρθωσε ο κωδικός Α και ταυτόχρονα να ανιχνεύσετε σφάλματα με πολλαπλότητα d/2, όπου d - έστω και ελάχιστη απόσταση κωδικού B.
7. Ποιος κωδικός είναι ο διπλός του απλούστερου κώδικα (n, n-1) με έναν έλεγχο ισοτιμίας και d = 2; Τι είναι το d για τον διπλό κωδικό;
8. Όταν χρησιμοποιείται ο κώδικας Hamming (7.4) με τον πίνακα ελέγχου ισοτιμίας (5.24), λαμβάνεται η ακολουθία 1100111. Πώς πρέπει να αποκωδικοποιηθεί χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο Hamming; Ίδια ερώτηση εάν η ακολουθία που ελήφθη είναι 1100110; Τι γίνεται αν 1010001;
9. Ο κώδικας Hamming (3,1) περιέχει μόνο δύο συνδυασμούς: 000 και 111. Προσδιορίστε την ισοδύναμη πιθανότητα σφάλματος όταν χρησιμοποιείτε αυτόν τον κωδικό σε ένα συμμετρικό κανάλι με ανεξάρτητα σφάλματα που εμφανίζονται με πιθανότητα p.
10. Ο ίδιος κωδικός (3,1) χρησιμοποιείται σε ένα μονοάκρο κανάλι στο οποίο P(1→0) = p, P(0→1) = 0. Προτείνετε έναν εύλογο κανόνα αποκωδικοποίησης και υπολογίστε την ισοδύναμη πιθανότητα σφάλματος.
11. Ο τύπος (5.28) περιέχει τέσσερις «έλεγχους για το σύμβολο του ισαπέχοντος κωδικού (7.3) Λαμβάνοντας υπόψη ότι αυτός ο κωδικός είναι κυκλικός, σημειώστε τους ελέγχους για b 2 και b 3 και προσδιορίστε πώς θα αποκωδικοποιηθούν οι ληφθείσες ακολουθίες 0100110, 0110111, 0101010. χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο της πλειοψηφίας;
12. Για δύο κωδικούς (6.5) και (4.3) με d = 2 έκαστος, καταρτίστηκε ένας επαναληπτικός κώδικας. Βρείτε τα n, k και d για αυτό και δείξτε πώς σας επιτρέπει να «χειρίζεστε και να εντοπίζετε σφάλματα;
13. * Σε ένα δυαδικό σύστημα με ανάδραση πληροφοριών (IFE), τα σφάλματα είναι ανεξάρτητα και η πιθανότητα τους στο κανάλι προώθησης είναι pi = 0.l και στο αντίστροφο κανάλι p 2 = 10 -5. Χρησιμοποιούνται συνδυασμοί κωδικών 5 ψηφίων. Προσδιορίστε την πιθανότητα ενός μη ανιχνευμένου σφάλματος και υπολογίστε τον βαθμό στον οποίο η μετάδοση επιβραδύνεται από τα ανιχνευμένα σφάλματα.
14. * Στις συνθήκες της ερώτησης 13, p 1 = 0,5 (δηλαδή, δεν υπάρχει επικοινωνία μέσω απευθείας καναλιού) και p 2 = 0. Είναι δυνατή η μεταφορά πληροφοριών σε αυτήν την περίπτωση; Σύμφωνα με τον τύπο (5.33), η πιθανότητα ενός μη ανιχνευμένου σφάλματος p n.o = 0. Από την άλλη πλευρά, η διαίσθηση υποδηλώνει ότι η μεταφορά πληροφοριών είναι αδύνατη εδώ. Πώς εξηγείται μια τέτοια αντίφαση;

Εάν είναι δυνατή η χρήση ενός πρόσθετου καναλιού μεταξύ των σημείων εκπομπής και λήψης, ή εάν υπάρχει ήδη, τότε μπορεί να οργανωθεί ένα κανάλι ανάδρασης.

Υπάρχουν 2 γνωστές επιλογές για τη χρήση του καναλιού ανάδρασης.

1. Συστήματα με ανατροφοδότηση πληροφοριών. Σε αυτή την περίπτωση, ολόκληρο το μεταδιδόμενο πακέτο μεταδίδεται μέσω του καναλιού ανάδρασης προκειμένου να ελεγχθεί από την πλευρά εκπομπής. Εάν το πακέτο ταιριάζει στην πλευρά αποστολής, τότε τα δεδομένα είναι σωστά. Ο χρόνος αυξάνεται κατά 2 φορές.

2. Συστήματα με ανάδραση ελέγχου ή συστήματα με επαναλαμβανόμενη ζήτηση. Είναι οργανωμένο ένα πακέτο που χρησιμοποιεί κωδικοποίηση διόρθωσης σφαλμάτων (εντοπίζει μόνο σφάλματα, αλλά δεν τα διορθώνει). Στην πλευρά λήψης, ένα σφάλμα καθορίζεται από τον κωδικό προστασίας από θόρυβο. Εάν υπάρχει σφάλμα, τότε μεταδίδεται μήνυμα σφάλματος μέσω του καναλιού ανάδρασης και αίτημα επανάληψης αποστολής του πακέτου, δηλαδή μόνο ένα σήμα «επανάληψης» ή «επιβεβαίωσης λήψης» αποστέλλεται μέσω του καναλιού ανάδρασης. Αν χρειαστεί να ξαναστείλετε το δέμα, τότε η αποστολή γίνεται.

1. Σχέση μεταξύ της διορθωτικής ικανότητας ενός κώδικα και της απόστασης κώδικα. Διαμόρφωση με χρήση περιοδικής ακολουθίας ορθογώνιων παλμών.

Ο βαθμός διαφοράς μεταξύ οποιωνδήποτε δύο συνδυασμών κωδικών χαρακτηρίζεται από Απόσταση Hamming μεταξύ τουςή απλώς απόσταση κωδικού.

Απόσταση Hamming ρεεκφράζεται με τον αριθμό των θέσεων στις οποίες οι συνδυασμοί κωδικών διαφέρουν μεταξύ τους. Για να υπολογίσετε την απόσταση κώδικα μεταξύ δύο συνδυασμών δυαδικού κώδικα, πρέπει να προσθέσετε modulo αυτούς τους δύο συνδυασμούς και, στη συνέχεια, να μετρήσετε τον αριθμό των συνδυασμών στο άθροισμα. Ας εξηγήσουμε με παραδείγματα. Βρείτε την απόσταση Hamming d μεταξύ των συνδυασμών κωδικών 10101011 και 11111011.

Ας κάνουμε την προσθήκη modulo δύο:

Όταν προσθέτουμε modulo δύο, δεν υπάρχουν φέροντες, η πρόσθεση εκτελείται κατά bit σύμφωνα με τους κανόνες: 0Å0=0. 0Å1=1; 1Å1=0. Μετρώντας τον αριθμό των μονάδων, παίρνουμε d=2 συνολικά.

Για όλους τους πιθανούς συνδυασμούς δυαδικού κώδικα πολλαπλών bit, εισάγεται η έννοια ελάχιστη απόσταση κωδικού. Η ελάχιστη απόσταση Hamming, που λαμβάνεται για όλα τα ζεύγη πιθανών συνδυασμών κωδικών ενός δεδομένου κώδικα, ονομάζεται ελάχιστη απόσταση κώδικα.

Η ελάχιστη απόσταση κωδικού d min καθορίζει την ικανότητα του κώδικα να ανιχνεύει και να διορθώνει σφάλματα που εμφανίζονται κατά τη μετάδοση δεδομένων.

Για να δημιουργήσουμε τη δυνατότητα εντοπισμού σφαλμάτων κατά τη μετάδοση, θα προχωρήσουμε ως εξής. Σε έναν κώδικα τριών bit, θα χρησιμοποιήσουμε δύο bit για τη μετάδοση της αρχικής πληροφορίας και το τρίτο μεταδιδόμενο bit για μετάδοση θα σχηματιστεί σύμφωνα με τον κανόνα: η τιμή του είναι μηδέν εάν ο αριθμός των μονάδων στα bit πληροφοριών είναι άρτιος, και ίσο με ένα αν ο αριθμός των μονάδων στα bit πληροφοριών είναι περιττός.

Ως αποτέλεσμα αυτής της κωδικοποίησης, ολόκληρο το σύνολο των δυαδικών συνδυασμών κώδικα τριών bit χωρίζεται σε δύο ομάδες:

Επιτρέπονται – 000, 011, 101, 110;

Απαγορευμένο – 001, 010, 100, 111.

Κατά τη μετάδοση, δημιουργούνται και μεταδίδονται συνδυασμοί κωδικών ανθεκτικοί στο θόρυβο, στους οποίους ο αριθμός των είναι άρτιος. Εάν ληφθεί ένας συνδυασμός κωδικών που περιέχει περιττό αριθμό μονάδων (ένας από τους απαγορευμένους συνδυασμούς), τότε μπορεί να υποστηριχθεί ότι παρουσιάστηκε σφάλμα κατά τη μετάδοση.

Για να δημιουργήσουμε τη δυνατότητα διόρθωσης ενός λάθους μίας χρήσης, θα προχωρήσουμε ως εξής.

Σε έναν κώδικα τριών bit, θα εκχωρήσουμε ένα bit για το σύμβολο πληροφοριών και τα άλλα δύο θα εκχωρηθούν για περιττά σύμβολα ελέγχου (ο αλγόριθμος για τη δημιουργία συμβόλων ελέγχου δεν είναι ακόμη σημαντικός). Από όλους τους συνδυασμούς τριψήφιων κωδικών, επιλέγουμε 000 και 111 ως επιτρεπόμενοι. Στη συνέχεια, κατά τη μετάδοση και τη λήψη πληροφοριών, ενδέχεται να προκύψουν οι ακόλουθες καταστάσεις (αν μπορεί να προκύψει μόνο ένα σφάλμα):

Μπορεί να φανεί ότι όλοι οι συνδυασμοί κωδικών που παραμορφώνονται από ένα μόνο σφάλμα μπορούν να διορθωθούν. Η απόσταση Hamming μεταξύ των επιτρεπόμενων συνδυασμών κωδικών για αυτήν την περίπτωση είναι d min =3.

Ο Hamming απέδειξε ότι στη γενική περίπτωση, παρέχει κώδικα με δυνατότητα διόρθωσης σφαλμάτων πολλαπλότητας μικρόη ελάχιστη απόσταση Hamming d min πρέπει να βρεθεί από τη συνθήκη d min ³ 2S+1.

Για έναν κωδικό που επιτρέπει την ανίχνευση σφαλμάτων πολλαπλότητας r και τη διόρθωση σφαλμάτων πολλαπλότητας S (r³S), η ελάχιστη απόσταση Hamming επιλέγεται από τη συνθήκη d min ³ r+S+1.

Εάν ο κωδικός πρέπει να εντοπίσει διπλά σφάλματα και να διορθώσει μεμονωμένα σφάλματα, τότε το d min πρέπει να είναι ίσο με 4. Επομένως, ένας κωδικός Hamming με d min = 3 μπορεί είτε να διορθώσει μεμονωμένα σφάλματα είτε μόνοανίχνευση απλών και διπλών σφαλμάτων.

1. Μέτρηση του όγκου των πληροφοριών.

Στην επιστήμη των υπολογιστών, χρησιμοποιούνται διάφορες προσεγγίσεις για τη μέτρηση των πληροφοριών. Μια ουσιαστική προσέγγιση για μέτρηση των πληροφοριών εξετάζεται μετην άποψη του ατόμου που έλαβε την πληροφορία (μήνυμα). Η μέτρηση του όγκου των πληροφοριών δεν σχετίζεταιμε το περιεχόμενο του μηνύματος. Ο όγκος των πληροφοριών εξαρτάται από τον όγκο του μηνύματος, αλλά όχι από το περιεχόμενό του. Σε αυτή την περίπτωση, μια αλφαβητική προσέγγιση για τη μέτρηση των πληροφοριών είναι πιο κατάλληλη. Η μέτρηση της ποσότητας πληροφοριών είναι ένα μέτρο μείωσης της βεβαιότητας. 1-bit, αυτή η ποσότητα πληροφοριών περιέχει ένα μήνυμα που μειώνει την αβεβαιότητα της γνώσης στο μισό. Σύμφωνα με μέτρηση πληροφοριών, ποσότητα πληροφοριώνφτάνει τη μέγιστη τιμή του εάν τα γεγονότα είναι εξίσου πιθανά, επομένως ο όγκος των πληροφοριών είναι ο ίδιος με αυτόν που μεταφέρει το μήνυμα. Πιο απλά μετρήστε την ποσότητα των πληροφοριών σε μια υπόθεση, όταν όλα τα αποτελέσματα ενός γεγονότος μπορούν να πραγματοποιηθούν με ίσες πιθανότητες.

Τώρα ας δούμε την αλφαβητική προσέγγιση για τη μέτρηση του όγκου των πληροφοριών. Με αυτήν την προσέγγιση για τη μέτρηση του όγκου των πληροφοριών, είναι σημαντικό να λαμβάνεται υπόψη ο αριθμός σε καθέναν από τους χαρακτήρες ενός διακριτού μηνύματος και στη συνέχεια να μετράται ο αριθμός αυτών των χαρακτήρων στο μήνυμα. Για λόγους απλότητας, υποθέτουμε ότι όλοι οι χαρακτήρες (σημάδια) εμφανίζονται στο κείμενο με ίση πιθανότητα. Στη συνέχεια, η μέτρηση της ποσότητας πληροφοριών θα βασίζεται στο γεγονός ότι όλα τα σύμβολα είναι «ίσα», πράγμα που σημαίνει ότι η ποσότητα των πληροφοριών σε καθένα από αυτά είναι η ίδια. Η μέτρηση των πληροφοριών αντιπροσωπεύεται από ένα διακριτό σήμα. Ταυτόχρονα, διακρίνονται οι ακόλουθες προσεγγίσεις για τη μέτρηση των πληροφοριών: δομική (μετράει την ποσότητα των πληροφοριών απλά μετρώντας χαρακτήρες). στατιστική (λαμβάνει υπόψη την πιθανότητα εμφάνισης μηνυμάτων). Υπάρχει ένας άλλος τύπος διαδικασίας πληροφοριών - σημασιολογική. Η σημασιολογική προσέγγιση στη μέτρηση της πληροφορίας λαμβάνει υπόψη την καταλληλότητα και τη χρησιμότητα των πληροφοριών

1. Θεωρητικά μοντέλα καναλιών επικοινωνίας. Τα θεωρήματα του Shannon για την κωδικοποίηση των καναλιών επικοινωνίας (χωρίς απόδειξη). Χωρητικότητα καναλιού.

Για την ανάλυση των δυνατοτήτων πληροφοριών ενός καναλιού για τη μετάδοση πληροφοριών, είναι συνηθισμένο να χρησιμοποιείται ένα γενικευμένο μοντέλο πληροφοριών του καναλιού.

Η πηγή πληροφοριών δημιουργεί σήματα z, το οποίο μετά την κωδικοποίηση και τη διαμόρφωση στον μετατροπέα πληροφοριών 1 μετατρέπεται σε σήματα Χκαι μπείτε στο κανάλι.

Υπό κωδικοποίηση(με ευρεία έννοια) αναφέρεται στην παρουσίαση μηνυμάτων σε μια μορφή κατάλληλη για μετάδοση μέσω ενός καναλιού. Η λειτουργία επαναφοράς ενός μηνύματος με βάση ένα ληφθέν σήμα ονομάζεται αποκρυπτογράφηση.Εφόσον οι πληροφορίες μεταδίδονται με τη μορφή σημάτων, το μήνυμα στην έξοδο της πηγής πληροφοριών πρέπει να συσχετίζεται με ένα συγκεκριμένο σήμα. Δεδομένου ότι ο αριθμός των πιθανών μηνυμάτων τείνει στο άπειρο με απεριόριστο χρόνο και είναι μεγάλος για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα, είναι αδύνατο (και όχι απαραίτητο) να δημιουργηθεί το δικό του σήμα για κάθε μήνυμα.

Τα διακριτά μηνύματα αποτελούνται από γράμματα, επομένως χρησιμοποιούν έναν πεπερασμένο αριθμό δειγμάτων σημάτων που αντιστοιχούν σε μεμονωμένα γράμματα του αλφαβήτου της πηγής. Όταν το αλφάβητο είναι μεγάλο, καταφεύγουν στην αναπαράσταση γραμμάτων σε άλλο αλφάβητο με μικρότερο αριθμό γραμμάτων, τα οποία ονομάζονται σύμβολα. Ο όρος χρησιμοποιείται επίσης για να αναφερθεί σε αυτή τη λειτουργία κωδικοποίηση.

Δεδομένου ότι το αλφάβητο των συμβόλων είναι μικρότερο από το αλφάβητο των γραμμάτων, κάθε γράμμα έχει έναν αντίστοιχο συνδυασμό κωδικών. Ο αριθμός των χαρακτήρων σε έναν συνδυασμό κωδικών ονομάζεται δικός του σημασία. Ονομάζεται επίσης η λειτουργία αντιστοίχισης του συνδυασμού κωδικών του αντίστοιχου γράμματος αποκρυπτογράφηση.

Ο μετατροπέας πληροφοριών επιλύει τα ακόλουθα προβλήματα:

1) μετατροπή πληροφοριών σε κώδικα που θα εξασφάλιζε την απλότητα και την αξιοπιστία της υλοποίησης υλικού.

2) κωδικοποίηση μηνυμάτων έτσι ώστε να μειωθεί ο πλεονασμός. Αυτό επιτυγχάνεται με την κωδικοποίηση με τρόπο που μειώνει τον μέσο αριθμό χαρακτήρων που απαιτείται ανά γράμμα μηνύματος. Εφόσον, ελλείψει παρεμβολών, μια τέτοια κωδικοποίηση δίνει κέρδος στον χρόνο μετάδοσης ή στον όγκο της συσκευής αποθήκευσης, ονομάζεται αποτελεσματικός.Η θεωρητική βάση για την αποτελεσματική κωδικοποίηση δημιουργήθηκε από τον Claude Shannon, ο οποίος στο θεώρημά του έδειξε τη δυνατότητα δημιουργίας αποδοτικών κωδίκων.

3) παροχή κωδικοποίησης ανθεκτικού στο θόρυβο ως μία από τις επιλογές για τη διασφάλιση της καθορισμένης αξιοπιστίας μετάδοσης και λήψης.

4) διαμόρφωση του κωδικοποιημένου σήματος. Το σήμα που λαμβάνεται στην έξοδο του διαμορφωτή προετοιμάζεται για μετάδοση μέσω μιας συγκεκριμένης γραμμής επικοινωνίας.

Το σήμα x μεταδίδεται κατά μήκος του καναλιού.

Ως αποτέλεσμα παρεμβολών, το σήμα y στην έξοδο του καναλιού θα διαφέρει από το σήμα x. Για λόγους ευκολίας, είναι γενικά αποδεκτό ότι η παρεμβολή δημιουργείται από κάποια φανταστική πηγή παρεμβολής με ορισμένες στατιστικές ιδιότητες και εισέρχεται στο κανάλι με τη μορφή ενός παρεμβαλλόμενου σήματος ξ. Ανάλογα με το επίπεδο παρεμβολής και τον τύπο των μεταδιδόμενων σημάτων, χωρίζονται σε:

1) διακριτό κανάλι χωρίς παρεμβολές.

2) διακριτό κανάλι με θόρυβο.

3) συνεχές κανάλι με παρεμβολές.

Τα κανάλια επιτρέπουν τη μετάδοση με διαφορετικές μέγιστες ταχύτητες (εύρος ζώνης) και απαιτούν διαφορετικές προσεγγίσεις για τη μεταφορά δεδομένων.

Πληροφορίες από το κανάλι εισάγονται στον μετατροπέα πληροφοριών 2. Μετατροπέας πληροφοριών 2:

Αποδιαμορφώνει το εισερχόμενο σήμα.

Αποκωδικοποιεί κωδικό ανθεκτικό στο θόρυβο.

Αποσυμπιέζει τα συμπιεσμένα δεδομένα και παρέχει πληροφορίες στον δέκτη με τη μορφή σημάτων z.

ανατροφοδότηση πληροφοριών- σύγκριση Μετάδοση μέσω του αντίστροφου καναλιού πληροφοριών σχετικά με το υποσύνολο πιθανών μηνυμάτων στο οποίο έχει εκχωρηθεί το σήμα εξόδου. [Συλλογή προτεινόμενων όρων. Τεύχος 94. Θεωρία μετάδοσης πληροφοριών. Ακαδημία Επιστημών της ΕΣΣΔ. Επιτροπή Τεχνικής Ορολογίας...

Ανατροφοδότηση πληροφοριών IOS Ανάδραση κατά τη μετάδοση δεδομένων, στην οποία πληροφορίες σχετικά με το σήμα που λαμβάνεται μέσω του καναλιού προς τα εμπρός δεδομένων λαμβάνονται μέσω του καναλιού αντίστροφης μετάδοσης δεδομένων, με τη λήψη αποφάσεων από την πλευρά του πομπού. [GOST... Οδηγός Τεχνικού Μεταφραστή

ανατροφοδότηση πληροφοριών (μέσω καναλιού ελέγχου)- - [Λ.Γ.Σουμένκο. Αγγλο-ρωσικό λεξικό για την τεχνολογία της πληροφορίας. M.: State Enterprise TsNIIS, 2003.] Θέματα τεχνολογία πληροφοριών γενικά EN ανατροφοδότηση μηνυμάτων ... Οδηγός Τεχνικού Μεταφραστή

Ανατροφοδότηση πληροφοριών κατά τη μεταφορά δεδομένων- 86. Ανάδραση πληροφοριών κατά τη μετάδοση δεδομένων Ανατροφοδότηση πληροφοριών IOS E. Ανατροφοδότηση πληροφοριών Ανατροφοδότηση κατά τη μετάδοση δεδομένων, στην οποία λαμβάνονται πληροφορίες σχετικά με το σήμα που λαμβάνεται μέσω του καναλιού αντίστροφης μετάδοσης δεδομένων μέσω του καναλιού αντίστροφης μετάδοσης δεδομένων ... ...

Ανατροφοδότηση πληροφοριών κατά τη μεταφορά δεδομένων- 1. Ανάδραση κατά τη μετάδοση δεδομένων, στην οποία λαμβάνονται πληροφορίες σχετικά με το σήμα που λαμβάνεται μέσω του καναλιού προς τα εμπρός δεδομένων, με τη λήψη αποφάσεων από την πλευρά του πομπού: GOST 17657 ... Λεξικό τηλεπικοινωνιών

ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ- Ανατροφοδότηση πληροφοριών σχετικά με τη λειτουργία του σώματος. Η περισσότερη βιοανάδραση γίνεται μέσω φυσιολογικών αισθητηριακών καναλιών, για παράδειγμα, εάν κλείσετε τα μάτια σας και κρατήσετε το χέρι σας μακριά από το σώμα σας, κιναισθητικά... ... Επεξηγηματικό λεξικό ψυχολογίας

Βιοανάδραση- – ανατροφοδότηση πληροφοριών σχετικά με τη λειτουργία του σώματος. Ως επί το πλείστον πραγματοποιείται μέσω συνηθισμένων αισθητηριακών καναλιών. Για παράδειγμα, η ανατροφοδότηση σάς επιτρέπει να προσδιορίσετε τη θέση του χεριού σας όταν τα μάτια σας είναι κλειστά. Μέσω των σχολίων μπορείτε να... Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό Ψυχολογίας και Παιδαγωγικής

Πληροφορίες- λειτουργία αυτοματοποιημένου συστήματος ελέγχου Λειτουργία αυτοματοποιημένου συστήματος ελέγχου, συμπεριλαμβανομένης της λήψης πληροφοριών, της επεξεργασίας και της μετάδοσης πληροφοριών στο προσωπικό του αυτοματοποιημένου συστήματος ελέγχου ή εκτός του συστήματος σχετικά με την κατάσταση του τεχνικού εξοπλισμού ή του εξωτερικού περιβάλλοντος Πηγή ... Λεξικό-βιβλίο αναφοράς όρων κανονιστικής και τεχνικής τεκμηρίωσης

ΣΥΝΔΕΣΗ- (1) μετάδοση πληροφοριών και λήψη μηνυμάτων με χρήση διαφόρων τεχνικών μέσων (ραδιόφωνο, ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, τηλέφωνο, τηλέγραφος, τηλετύπος, τηλεόραση, ραδιοφωνική αναμετάδοση κ.λπ.). Οι πληροφορίες S. μπορεί να είναι τοπικές, μεγάλες αποστάσεις, επίγειες,... ... Μεγάλη Πολυτεχνική Εγκυκλοπαίδεια

Αυτό το άρθρο ή ενότητα χρειάζεται αναθεώρηση. Βελτιώστε το άρθρο σύμφωνα με τους κανόνες γραφής άρθρων... Wikipedia

- (EIS) είναι ένα σύνολο οργανωτικών, τεχνικών, λογισμικού και εργαλείων πληροφοριών που συνδυάζονται σε ένα ενιαίο σύστημα με σκοπό τη συλλογή, την αποθήκευση, την επεξεργασία και την έκδοση των απαραίτητων πληροφοριών που προορίζονται για την εκτέλεση των λειτουργιών... ... Wikipedia

Υπάρχουν συχνά περιπτώσεις όπου οι πληροφορίες μπορούν να μεταδοθούν όχι μόνο από τον έναν ανταποκριτή στον άλλο, αλλά και προς την αντίθετη κατεύθυνση. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, καθίσταται δυνατή η χρήση της αντίστροφης ροής πληροφοριών για να αυξηθεί σημαντικά η ακρίβεια των μηνυμάτων που μεταδίδονται προς την κατεύθυνση προς τα εμπρός. Είναι πιθανό και τα δύο κανάλια (απευθείας και αντίστροφα) να μεταδίδουν κυρίως μηνύματα σε δύο κατευθύνσεις («αμφίδρομη επικοινωνία») και μόνο μέρος της χωρητικότητας κάθε καναλιού χρησιμοποιείται για τη μετάδοση πρόσθετων δεδομένων που προορίζονται για την αύξηση της πιστότητας.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι χρήσης συστημάτων ανάδρασης διακριτών καναλιών. Συνήθως χωρίζονται σε δύο τύπους: συστήματα ανάδρασης πληροφοριών και συστήματα ανάδρασης ελέγχου. Συστήματα με ανάδραση πληροφοριών είναι εκείνα στα οποία λαμβάνονται πληροφορίες σχετικά με τη μορφή με την οποία ελήφθη το μήνυμα από τη συσκευή λήψης στη συσκευή μετάδοσης. Με βάση αυτές τις πληροφορίες, η συσκευή μετάδοσης μπορεί να πραγματοποιήσει ορισμένες αλλαγές στη διαδικασία μετάδοσης μηνυμάτων: για παράδειγμα, επαναλάβετε τις ενότητες μηνυμάτων που ελήφθησαν λανθασμένα, αλλάξτε τον εφαρμοζόμενο κωδικό (πρώτα μεταδίδοντας το αντίστοιχο ρυθμισμένο σήμα και βεβαιώνοντας ότι έχει ληφθεί) ή ακόμη και να σταματήσει τη μετάδοση εάν η κατάσταση είναι κακή κανάλι μέχρι να βελτιωθεί.

Σε συστήματα με ανάδραση ελέγχου, η συσκευή λήψης, βάσει ανάλυσης του λαμβανόμενου σήματος, αποφασίζει η ίδια για την ανάγκη επανάληψης, αλλαγής της μεθόδου μετάδοσης, προσωρινής διακοπής της επικοινωνίας κ.λπ. και μεταδίδει σχετική εντολή στη συσκευή εκπομπής. Μικτές μέθοδοι χρήσης ανατροφοδότησης είναι επίσης δυνατές, όταν σε ορισμένες περιπτώσεις η λύση

λαμβάνεται στη συσκευή λήψης και σε άλλες περιπτώσεις στη συσκευή εκπομπής με βάση τις πληροφορίες που λαμβάνονται μέσω του αντίστροφου καναλιού.

Η απλούστερη μέθοδος ανατροφοδότησης πληροφοριών θεωρητικά είναι η μέθοδος της πλήρους δοκιμής και επανάληψης ανάδρασης (FRP). Στην περίπτωση αυτή, το λαμβανόμενο σήμα αναμεταδίδεται πλήρως στη συσκευή εκπομπής, όπου κάθε συνδυασμός λαμβανόμενου κωδικού ελέγχεται έναντι του εκπεμπόμενου. Εάν δεν ταιριάζουν, η συσκευή εκπομπής εκπέμπει ένα σήμα για τη διαγραφή του εσφαλμένα ληφθέντος συνδυασμού και, στη συνέχεια, επαναλαμβάνει τον επιθυμητό συνδυασμό. Ένας ειδικός συνδυασμός κωδικών χρησιμοποιείται ως σήμα για τη διαγραφή, ο οποίος δεν χρησιμοποιείται κατά τη μετάδοση ενός μηνύματος.

Το λειτουργικό διάγραμμα ενός τέτοιου συστήματος φαίνεται στο Σχ. 5.1. Το μεταδιδόμενο μήνυμα, κωδικοποιημένο με έναν πρωτόγονο κωδικό, αποστέλλεται στο κανάλι και ταυτόχρονα καταγράφεται σε μια συσκευή αποθήκευσης (drive). Ο λαμβανόμενος συνδυασμός κωδικών δεν αποκωδικοποιείται αμέσως, αλλά αποθηκεύεται στη μονάδα λήψης και επιστρέφεται μέσω του αντίστροφου καναλιού στο άκρο εκπομπής, όπου συγκρίνεται με τον εκπεμπόμενο συνδυασμό. Εάν ταιριάζουν, τότε μεταδίδεται ο επόμενος συνδυασμός κωδικών, διαφορετικά ένα σήμα διαγραφής.

Με αυτή τη μέθοδο, η τελική εσφαλμένη λήψη ενός συνδυασμού κωδικών είναι δυνατή μόνο όταν τα σφάλματα στον λαμβανόμενο συνδυασμό αντισταθμίζονται από σφάλματα που προκύπτουν στο κανάλι ανάδρασης. Με άλλα λόγια, για να ληφθεί τελικά εσφαλμένα ένα συγκεκριμένο σύμβολο στην κωδική λέξη που εκπέμπεται, είναι απαραίτητο και αρκετό, πρώτον, να συμβεί σφάλμα στο κανάλι προώθησης και, δεύτερον, να συμβεί σφάλμα κατά την αναμετάδοση που αλλάζει τη λανθασμένη αναμετάδοση σύμβολο για να μεταφερθεί πραγματικά. Αυτό σας επιτρέπει να υπολογίσετε αμέσως την πιθανότητα ενός μη ανιχνευμένου σφάλματος για ένα τέτοιο κανάλι:

πού είναι η πιθανότητα σφάλματος στο κανάλι προώθησης; την πιθανότητα ενός αντίθετου λάθους στο κανάλι ανάδρασης.

Κατά συνέπεια, εάν είναι μεγάλα, τότε ένα σύστημα με πλήρη αναμετάδοση δίνει μη ικανοποιητικά αποτελέσματα. Στην πράξη, αυτή η μέθοδος έχει νόημα σε περιπτώσεις όπου το κανάλι ανάδρασης παρέχει πολύ υψηλή πιστότητα (για παράδειγμα, κατά τη μετάδοση μηνυμάτων σε δορυφόρο από τη Γη) και το κανάλι προώθησης έχει χαμηλή πιστότητα (για παράδειγμα, κατά τη μετάδοση δορυφορικών μηνυμάτων στη Γη λόγω στο γεγονός ότι η ισχύς του πομπού στον δορυφόρο είναι μικρή). Ένα σημαντικό μειονέκτημα ενός συστήματος με πλήρες ρελέ είναι το μεγάλο φορτίο στο κανάλι ανάδρασης. Υπάρχουν επίσης πιο πολύπλοκα συστήματα με ανάδραση πληροφοριών που χρησιμοποιούν κώδικες ανθεκτικούς στο θόρυβο.

Τα πιο διαδεδομένα είναι συστήματα με ανάδραση ελέγχου που χρησιμοποιούν πλεονάζοντες κωδικούς για τον εντοπισμό σφαλμάτων (Εικ. 5.2). Τέτοια συστήματα ονομάζονται συχνά συστήματα με επανερώτηση, ή με αυτόματο αίτημα σφάλματος ή με αποφασιστική ανατροφοδότηση.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, αυτά τα συστήματα είναι αμφίδρομα, δηλαδή οι πληροφορίες μεταδίδονται και προς τις δύο κατευθύνσεις. Στον κωδικοποιητή, το μεταδιδόμενο μήνυμα κωδικοποιείται με έναν κωδικό που καθιστά δυνατό τον εντοπισμό σφαλμάτων που συμβαίνουν στο κανάλι με μεγάλη πιθανότητα.

(κάντε κλικ για προβολή σάρωσης)

Το ληφθέν μπλοκ κώδικα αποκωδικοποιείται με ανίχνευση σφαλμάτων. Εάν δεν εντοπιστούν σφάλματα, τότε το αποκωδικοποιημένο τμήμα μηνύματος αποστέλλεται στον παραλήπτη. Εάν εντοπιστούν σφάλματα, το μπλοκ απορρίπτεται και ένα ειδικό «σήμα αιτήματος» μεταδίδεται μέσω του καναλιού αντίστροφης λειτουργίας. Στα περισσότερα συστήματα, αυτό το σήμα είναι ένας ειδικός συνδυασμός κωδικών, κατά τη μετάδοση του οποίου διακόπτεται η ροή των πληροφοριών που ρέουν κατά μήκος του αντίστροφου καναλιού. Η λήψη ενός σήματος αιτήματος προκαλεί επανάληψη του απορριφθέντος μπλοκ, το οποίο για το σκοπό αυτό αποθηκεύεται σε μια συσκευή αποθήκευσης επαναλήπτη έως ότου ληφθεί ο επόμενος συνδυασμός κωδικών που δεν περιέχει αίτημα μέσω του αντίστροφου καναλιού. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στις παραμέτρους τέτοιων συστημάτων.

Οι κύριες παράμετροι που χαρακτηρίζουν το σύστημα είναι η ισοδύναμη πιθανότητα σφάλματος και ο ρυθμός μεταφοράς πληροφοριών. Για τον προσδιορισμό τους, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τις πιθανότητες λήψης ενός συνδυασμού κωδικών χωρίς σφάλματα με ανιχνευμένο σφάλμα και με μη ανιχνευμένο σφάλμα Αυτές οι πιθανότητες μπορούν να υπολογιστούν γνωρίζοντας τη δομή του κώδικα και τις ιδιότητες του καναλιού. Συγκεκριμένα, σε ένα συμμετρικό κανάλι χωρίς μνήμη μπορεί να εκτιμηθεί από τον τύπο που καθορίζεται από τον προφανή τύπο

Βρείτε με βάση το γεγονός ότι

Ας εξετάσουμε τη μετάδοση ενός συνδυασμού κωδικών. Μπορεί να ληφθεί σωστά με πιθανότητα και στη συνέχεια πληροφορίες χωρίς σφάλματα φτάνουν στον παραλήπτη. ή έγινε αποδεκτό με σφάλμα που δεν ανιχνεύτηκε (με πιθανότητα, και στη συνέχεια στον παραλήπτη θα δοθούν λανθασμένες πληροφορίες. Τέλος, μπορεί να γίνει αποδεκτό (με πιθανότητα με ανιχνευμένο σφάλμα και να απορριφθεί. Σε αυτήν την περίπτωση, μετά το αίτημα, όλα επαναλαμβάνονται από η αρχή και πάλι υπάρχει η δυνατότητα εισαγωγής συνδυασμού πέντε κωδικών με λάθος που δεν ανιχνεύτηκε.

Τέλος, η υπολειπόμενη πιθανότητα ότι η κωδική λέξη θα μεταδοθεί στον παραλήπτη με ένα μη ανιχνευμένο σφάλμα είναι το άθροισμα της πιθανότητας ενός μη ανιχνευμένου σφάλματος στην πρώτη μετάδοση, στη δεύτερη μετάδοση.

Εδώ, ο πρώτος όρος είναι η πιθανότητα ενός μη ανιχνευόμενου σφάλματος κατά την πρώτη μετάδοση, ο δεύτερος όρος είναι η πιθανότητα να συνέβη ένα σφάλμα που ανιχνεύτηκε κατά την πρώτη μετάδοση και ένα μη ανιχνευμένο σφάλμα κατά την επανάληψη κ.λπ.

Χρησιμοποιώντας τον τύπο για τη γεωμετρική πρόοδο, βρίσκουμε

Υπολειπόμενη πιθανότητα σωστής λήψης Από αυτό μπορούμε να υπολογίσουμε την ισοδύναμη πιθανότητα λάθους. Σύμφωνα με (5.27)

Η τελευταία κατά προσέγγιση ισότητα ισχύει εάν στην πράξη ικανοποιείται πάντα στα λειτουργικά συστήματα.

Το σύστημα ανάδρασης ελέγχου είναι πολύ αποτελεσματικό σε κανάλια με μεταβλητή πιθανότητα σφάλματος (για παράδειγμα, στα κανάλια μικρού μήκους που ξεθωριάζουν). Όταν η τιμή πλησιάζει το 1/2, δηλαδή η χωρητικότητα του καναλιού πέφτει σχεδόν στο μηδέν, το σύστημα βρίσκεται σε λειτουργία συνεχούς επαναζήτησης, ωστόσο, με έναν καλό κωδικό, πρακτικά δεν αποστέλλονται ψευδείς πληροφορίες στην έξοδο. Καθώς η πιθανότητα σφάλματος μειώνεται, η ταχύτητα μετάδοσης αυξάνεται, αλλά η πιστότητα συνεχίζει να παραμένει στο καθορισμένο επίπεδο. Έτσι, το σύστημα UOS, όπως ήταν, προσαρμόζεται (προσαρμόζεται) στην κατάσταση στάζει, χρησιμοποιώντας το κανάλι όσο το δυνατόν περισσότερο σε κάθε κατάσταση του.

Συμπερασματικά, σημειώνουμε το εξής γεγονός, αποδεδειγμένο στη θεωρία πληροφοριών: σε κανάλια χωρίς μνήμη, η παρουσία οποιασδήποτε ανάδρασης δεν αυξάνει τη χωρητικότητα του προωθητικού καναλιού. Επομένως, εάν η χρήση μακρών κωδικών είναι αποδεκτή, τότε η ανατροφοδότηση δεν θα παρέχει οφέλη. Ωστόσο, όπως αναφέρθηκε ήδη, οι μεγάλοι κώδικες απαιτούν πολύ περίπλοκες συσκευές αποκωδικοποίησης, οι οποίες συχνά αποδεικνύεται ότι είναι πρακτικά αδύνατο να εφαρμοστούν. Αυτό είναι όπου η ανατροφοδότηση μπορεί να βοηθήσει, επιτρέποντας την ίδια απόδοση να πραγματοποιηθεί με απλούστερα μέσα.

Το δομικό διάγραμμα του συστήματος IOS είναι σε γενικές γραμμές το ίδιο με αυτό των συστημάτων με POS. Η διαφορά είναι ότι η απόφαση για την ποιότητα σε αυτή την περίπτωση λαμβάνεται από τον μεταβιβάζοντα.

Σε συστήματα με IOS, κάθε ληφθέν μήνυμα μεταδίδεται μέσω του καναλιού επιστροφής στο σημείο μετάδοσης, όπου συγκρίνεται με το αρχικό μήνυμα που είναι αποθηκευμένο στη μνήμη. Εάν τα μηνύματα συμπίπτουν ή διαφέρουν εντός αποδεκτών ορίων, ανάλογα με τη διορθωτική ικανότητα του κωδικού που χρησιμοποιείται, τότε λαμβάνεται απόφαση από την πλευρά αποστολής ότι το μήνυμα ελήφθη σωστά και αποστέλλεται ένα σήμα επιβεβαίωσης στον παραλήπτη, σύμφωνα με το οποίο Το προηγουμένως ληφθέν μήνυμα που είναι αποθηκευμένο στη συσκευή αποθήκευσης μεταδίδεται στον προορισμό του. Εάν η διαφορά μεταξύ των μηνυμάτων υπερβαίνει τα αποδεκτά όρια, η πλευρά αποστολής στέλνει ένα σήμα ότι το ληφθέν μήνυμα είναι αναξιόπιστο και επαναλαμβάνει τη μετάδοση. Συστήματα με IOS, στα οποία όλες οι πληροφορίες που μεταδίδονται μέσω του εμπρός καναλιού μεταδίδονται μέσω του καναλιού αντίστροφης λειτουργίας, ονομάζονται συστήματα με ανάδραση ρελέ.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι συστημάτων IOS. Ειδικότερα, εάν χρησιμοποιούνται κωδικοί διόρθωσης για τη μετάδοση, τότε μόνο τα σύμβολα πληροφοριών μπορούν να μεταδοθούν μέσω του καναλιού προώθησης και μόνο τα σύμβολα επαλήθευσης μέσω του καναλιού ανάποδης. Συγκρίνοντας τους ληφθέντες χαρακτήρες ελέγχου στην πλευρά εκπομπής με αυτούς που είναι αποθηκευμένοι στη συσκευή αποθήκευσης, μπορεί κανείς να συμπεράνει ότι το μήνυμα ελήφθη σωστά.

Υπάρχει μια επιλογή στην οποία, αφού ελέγξει ένα μήνυμα που ελήφθη μέσω του αντίστροφου καναλιού και ανιχνεύσει ένα σφάλμα, ο πομπός μπορεί είτε να το επαναλάβει είτε να στείλει πρόσθετες πληροφορίες που είναι απαραίτητες για διόρθωση (διόρθωση πληροφοριών).

Από την αρχή της λειτουργίας συστημάτων με IOS προκύπτει ότι συνιστάται η χρήση τους σε περιπτώσεις όπου η ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών δεν είναι το κύριο πράγμα, αλλά είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί υψηλή αξιοπιστία των μεταδιδόμενων μηνυμάτων (για παράδειγμα, κατά τη μετάδοση εντολών ).

Σε συστήματα με IOS, η ποιότητα του καναλιού επιστροφής δεν πρέπει να είναι χειρότερη από την ποιότητα του καναλιού προώθησης, προκειμένου να αποφευχθούν παραμορφώσεις που μπορούν να αυξήσουν τον αριθμό των επαναλήψεων.

Τα συστήματα με ανάδραση οποιουδήποτε τύπου θα πρέπει να ταξινομηθούν ως συστήματα με προσαρμοστική κωδικοποίηση, επειδή η πραγματική ταχύτητα μετάδοσης πληροφοριών σε αυτά εξαρτάται από την κατάσταση του καναλιού επικοινωνίας - καθώς η κατάσταση του καναλιού επιδεινώνεται, ο αριθμός των αναμεταδόσεων αυξάνεται και αντίστροφα. Αυτό ισοδυναμεί με την αλλαγή του πλεονασμού στα μεταδιδόμενα μηνύματα, που είναι χαρακτηριστικό γνώρισμα της προσαρμοστικής κωδικοποίησης.

Αναφορές.

1. Ε.Μ. Gabidulin, V.B. Αφανάσιεφ. Κωδικοποίηση σε ραδιοηλεκτρονικά. – Μ.: «Ραδιόφωνο και Επικοινωνίες», 1986.

2. Zhuravlev Yu.P., Zabubenkov V.N. Πολυχρονιστές. – Λ.: «Ενέργεια», 1979.

3. V.A. Οστρεϊκόφσκι. Πληροφορική. – Μ.: «Γυμνάσιο», 2001.

4. V.I. Pershikov, V.M. Σαβίνκοφ. Επεξηγηματικό λεξικό πληροφορικής. – Μ.: «Οικονομικά και Στατιστική», 1991.

5. I.V. Sitnyakovsky, O.N. Porokhov, A.L. Ο Νεχάεφ. Ψηφιακά συστήματα μετάδοσης για συνδρομητικές γραμμές. – Μ.: «Ραδιόφωνο και Επικοινωνίες», 1987.

6. Φ.Ε. Temnikov, V.A. Afonin, V.I. Ντμίτριεφ. Θεωρητικά θεμέλια της πληροφορικής. – Μ.: «Ενέργεια», 1979.

7. Tutevich V.N. Τηλεμηχανική. – Μ.: «Γυμνάσιο», 1985.

8. Tsymbal V.P. Βιβλίο προβλημάτων για τη θεωρία της πληροφορίας και την κωδικοποίηση. – Κίεβο, εκδ. "Σχολείο Vishcha", 1976.

9. Ν.Σ. Στσερμπάκοφ. Αξιοπιστία ψηφιακών συσκευών. – Μ.: «Μηχανουργία», 1989.

10. Yu.E. Γιατσκέβιτς. Θεωρητικά θεμέλια της τεχνολογίας των υπολογιστών. Βασικά στοιχεία πληροφοριών. – Λ.: εκδ. PoI, 1977.