Глава 5. МЕТОДЫ СОПРЯЖЕНИЯ ИСТОЧНИКА ДИСКРЕТНЫХ СООБЩЕНИЙ С ДИСКРЕТНЫМ КАНАЛОМ

5.1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Пусть в нашем распоряжении имеется дискретный канал, по которому можно передавать сигналы со скоростью, не превышающей С бит/с. Необходимо обеспечить наилучшее согласование источника дискретного сигнала с каналом. Поставленная задача сводится к задаче наилучшего использования дискретного канала. При этом будем полагать, что в канале нет помех и требуется обеспечить передачу информации по каналу со скоростью, возможно более близкой к предельной.

Будем различать два вида источников дискретных сигналов— без информационной избыточности и с информационной избыточностью. В первом случае ставится задача создания условий, делающих возможной передачу через канал дискретного сигнала. Будем рассматривать ситуацию, когда канал предназначен для передачи только изохронных сигналов, в то время как сигнал, поступающий от источника дискретных сигналов, может быть анизохронным, стартстопным или же изохронным, но имеющим скорость, отличную от требуемой. Во вторам случае задача наилучшего согласования источника с дискретным каналом будет рассматриваться как задача устранения избыточности в передаваемой последовательности сигналов или передаваемом сообщении. Решение этой задачи позволит обеспечить передачу по каналу максимального количества информации в единицу времени. Процедуры, направленные на устранение избыточности в передаваемом сигнале, называются эффективным или статистическим кодированием. Рассмотрим условия, при которых применение процедур эффективного кодирования окажется экономически оправданным. Пусть для передачи информации от источника с заданной скоростью требуется N телеграфных каналов. Если стоимость 1 км канала SK и требуется обеспечить передачу информации на L км, то общие капитальные вложения в случае, когда эффективное кодирование не применяется, . Использование эффективного кодирования позволяет обеспечить сжатие сообщения за счет устранения избыточности в Z раз. При этом капитательные затраты с учетом эффективного кодирования . Эффективное кодирование экономически оправдано, если суммарная стоимость кодера и декодера источника будет удовлетворять неравенству

Процедуры, обеспечивающие устранение избыточности, рассмотрены в разд. 5.2-5.4. Последний раздел главы посвящен вопросам сопряжения источника безызбыточных дискретных сигналов с дискретным каналом.