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


Избыточность кодов и длина кодовых комбинаций в реальных каналах



Установим взаимосвязь, которая должна существовать в реальных каналах для обеспечения сколь угодно высокой верности передачи, между средней длиной  кодовой комбинации, избыточностью кода  и количеством  информации, теряемой из-за помех.

Чтобы кодер успевал преобразовать каждый символ сообщения в кодовую комбинацию со средней длиной  элементарных кодовых сигналов скорость  передачи сигналов кодером должна быть в  раз выше скорости  передачи символов источником. Поэтому для безошибочного кодирования должно выполняться условие

(15)

Кроме этого условия должно выполняться условие отсутствия потерь информации при кодировании:

(16)

Это условие определяет, что среднее количество информации , которое заключено в одном символе сообщения, должны переносить  символов кодовой комбинации. С Учетом (16) избыточность кода для реальных каналов определяется выражением

(17)

Условие теоремы Шеннона для реальных каналов с учетом (14) можно представить в виде неравенства



или иначе

(18)

Из (15) и неравенства (18) получим

(19)

Из неравенства (19) следует практически важный вывод: с ростом среднего количества информации  теряемой в канале из-за помех, для обеспечения сколь угодно высокой верности передачи информации должна возрастать средняя длина кодовой комбинации.

Аналогичный вывод справедлив и относительно избыточности кода (17). Если  растет, дробь в правой части (17) уменьшается, а значение  увеличивается. Можно установить непосредственную связь между  и  Так как  , то неравенство (18) можно представить в виде

. (20)

Разделив обе части неравенства (20) на  , получим

(21)

С учетом (15), поменяв местами дроби в неравенстве, получим



Левая часть неравенства представляет коэффициент избыточности кода (17). Следовательно, для обеспечения сколь угодно высокой вероятности передачи информации в реальных каналах должно выполняться неравенство

(22)

Таким образом, для обеспечения сколь угодно высокой верности передачи информации в реальных каналах с ростом потерь информации  из-за помех должны возрастать средняя длина кодовой комбинации и избыточность кода.