Последний уровень раздела предыдущего изложения   Текущий уровень изложения предыдущего раздела   Текущий уровень изложения следующего раздела   Первый уровень изложения следующего раздела   Уровень:


Идеальные дискретные каналы



Кодер обеспечивает преобразование предаваемых символов в электрические кодовые сигналы. В идеальном канале между элементами кодовых сигналов на входе и выходе существуют однозначное соответствие (ошибки в канале отсутствуют). Скорость передачи информации равна производительности кодера

, (3)

где  - скорость передачи элементарных кодовых сигналов [сигн./с],  - энтропия кодера [бит/сигн.], L - длительность элементарного кодового сигнала.

Пропускная способность идеального канала

, (4)

где  - основание кода. Пропускная способность является предельной характеристикой канала. Если основание кода равно  и для передачи одного элементарного кодового сигнала необходимо время L, то для передачи кодовой комбинации длиной n сигналов потребуется время T = nL. Общее число кодовых комбинаций длительностью T равно  Следовательно, максимальное количество информации в одной кодовой комбинации  Пропускная способность равна

(5)

Таким образом, пропускную способность идеального дискретного канала полностью определяет скорость передачи сигналов и основание кода.

Теорема Шеннона для идеального дискретного канала (без доказательства): если ошибки в дискретном канале отсутствуют, можно закодировать сообщение на выходе источника так, чтобы передавать информацию со средней скоростью V, сколь угодно близкой к C. Передавать информацию с V > C невозможно.

Эта теорема служит теоретической основой для построения оптимальных эффективных кодов. Если в процессе кодирования на выходе кодера обеспечить появление равновероятных независимых кодовых сигналов, то каждый элементарный сигнал будет нести максимальное количество информации, производительность кодера будет максимальной и скорость передачи информации приблизится к пропускной способности канала.