Фізіологічні можливості людини не дозволяють йому передавати великі обсяги інформації на значні відстані без технічних засобів. Тому використовуються спеціальні перетворювачі повідомлень електричний сигнал і назад. Наприклад, перетворення звукових коливань на електричні здійснюється за допомогою мікрофона. Зворотне перетворення сигналу на звукові коливання проводиться електродинамічний гучномовець. Перетворення оптичного зображення на електричний сигнал здійснюється на основі фотоефекту. Для вирішення проблеми передачі інформації людство створило та використовує технічні засоби - телекомунікації.

Термін «телекомунікація» складається із слів тілі(Від грец. tele -далеко) та комунікація(Від лат. commnication- зв'язок) і означає зв'язок з відривом.До телекомунікацій належать електрозв'язок, рухомий, супутниковий та волоконно-оптичний зв'язок, телебачення, Інтернет (англ. Internet), системи глобального позиціонування, локальні комп'ютерні мережі, електронний банкінг, банкомати, інтернет-магазини, соціальні мережі, пошукові системиі багато іншого. Електрозв'язок, що здійснюється за допомогою радіосигналів, називають радіозв'язком.

Фактично телекомунікації - це передача чи прийом знаків, сигналів, повідомлень, зображень та звуків чи інформації іншого виду за допомогою радіо, візуальних чи інших електромагнітних систем.

Людство живе в інформаційному світі, що постійно змінюється і поповнюється. Те, що людина бачить, чує, пам'ятає, знає, - це різні форми інформації. Як образно зазначив К. Шеннон, «інформація – послання, яке зменшує невизначеність» (є і таке схоже визначення «інформація є усунена невизначеність»). Але будь-яке використання інформації можливе лише за умови її передачі на відстань.

Терміном "інформація" (від лат. infounatio -роз'яснення, виклад, ознайомлення) з давніх-давен люди позначали процес роз'яснення, викладу, тлумачення різних відомостей. Пізніше так називали і самі відомості, та їх передачу користувачеві у будь-якому конкретному вигляді. У загальному випадку під інформацієюрозуміють відомості про якісь події, факти чи предмети.

Техніка зв'язку тісно пов'язана з теорією інформації та передачею її на відстань. Нині поняття «інформація» і «повідомлення» у повсякденні люди використовують дуже часто. Разом з тим ці поняття складні, хоч і близькі за змістом, тому дати їх точні визначення через простіші терміни досить важко.

Сукупність знаків (символів, від грец. symbol -знак – англ, character,символами можуть бути цифри, літери та елементи алфавіту, окремі слова та фрази людської мови, жести та малюнки, форми електричних чи світлових коливань тощо), відображає (несуча) інформацію, називається повідомленням. Повідомлення- Сукупність символів кінцевого алфавіту, що є формою вираження інформації. Іноді повідомлення трактують як інформацію, що виражається у певній формі та підлягає передачі. В інформатиці повідомлення - це форма подання інформації, що має ознаки початку та кінця, призначена для передачі через середовище зв'язку. Щоб передати інформацію, треба передати повідомлення, що містить цю інформацію.

Розрізняють оптичні(телеграма, фотографія, телебачення) та звукові(Мова, музика) повідомлення. Документальніповідомлення фіксуються та зберігаються на певних носіях, раніше на папері, а тепер і на електронних носіях.

Повідомлення подають у вигляді телеграми, відомостей, що передаються по телефону, радіо, телебаченню тощо, сукупності електронних даних, що зберігаються на магнітних носіях, флеш-пам'яті (від англ. flash -спалах; перепрограмована постійна енергонезалежна пам'ять), що використовуються в комп'ютерах. Цей вид інформації називають електронним.Електронний вид інформації спричинив Інтернет.

Internet(скороч. від англ. Interconnected networks -Всесвітня система об'єднаних комп'ютерних мереж) – глобальна світова інформаційно-телекомунікаційна мережа інформаційних та обчислювальних ресурсів. Цю технологію організації обміну інформацією між різними технічними системами та мережами зв'язку називають WWW-технологією (WWW - World Wide Web - Всесвітнє павутиння).Мережа (рис. 1.1) поєднує мільйони комп'ютерів і дозволяє обмінюватися інформацією мільярдам людей.

У телевізійних ( телебачення- Від ГРСЧ. tele -далеко і лат. video- бачу: далеко бачити)системах при передачі зображень, що рухаються, повідомлення являє собою зміну в часі яскравості елементів зображення.

Початок розуміння інформації як загальної властивості матерії було покладено М. Вінером у його монографії «Кібернетика, або управління та зв'язок у тварині та машині» (1948). Сучасна інформаційна наука знаходить застосування в різних областях. Тому досі немає загального всім наук класичного визначення поняття «інформація». Застосовуване у зв'язку сучасне поняття «інформація» запровадили початку XX в. Р. Хартлі та К. Шеннон. Під інформацієюрозуміють сукупність відомостей про будь-які події, явища або предмети, призначені для передачі, прийому, обробки, перетворення, зберігання або безпосереднього використання.

Залежність інформації від часу її носія -найважливіше інформаційне властивість матерії, що є пам'яттю. Важливо те, що на відміну від матеріального та енергетичного ресурсів, інформаційний не зменшується при споживанні, а суттєво поповнюється та накопичується з часом (вчені вважають, що обсяг людських знань подвоюється кожні 10 років, а обсяг інформації - кожні 1-2 роки; для порівняння можна відзначити, що продуктивність та швидкодія комп'ютерів збільшуються вдвічі менш ніж через 1,5 роки). Більше того-

Мал. 1.1.

кожна лінія розташована між двома вузлами, з'єднуючи /Р-адреси; довжина лінії показує тимчасову затримку (пінг) між вузлами (джерело: www.opte.org/maps) го, за допомогою спеціальних технічних та обчислювальних засобів інформаційний ресурспорівняно легко обробляється, перетворюється і передається на значні відстані. З'явилася нова наука про перетворення інформації інформатика.

Часто поряд з інформацією, особливо при описі дії цифрових пристроївп обчислювальних систем, використовують таке поняття, як дані.Використані дані вже є інформацією.

Особливістю інформації є можливість її багаторазового застосування. Зокрема, при отриманні інформації з пам'яті комп'ютера інформація, записана в пам'яті, не зникає, а починає своє існування і може бути використана по-різному. Як правило, з часом пам'ять погіршується внаслідок зростання ентропії(Від грец. entropia -кругообіг, перетворення) системи пам'яті, і записана інформація може поступово стиратися. Інша важлива особливість інформації у тому, що її отримують у одному місці, а використовують у іншому, і тому потрібно її передати якусь відстань.

Комунікації можна розділити так.

Зоровий зв'язок -засіб, доступний всім. Зорові сигнали передаються прапорами, вогнями, піротехнікою, прямими сигналами та іншими заздалегідь підготовленими візуальними засобами, наприклад, як маневри літака.

Звукове мовленняпередбачає передачу звукових програмпризначених для безпосереднього прийому населенням.

Відеотелефонний зв'язокрозрахована на одночасну передачу зображення та мовних повідомлень.

Телебаченнязастосовується для передачі голосової та відеоінформації та вимагає дорогого обладнання та широкодіапазонних ліній зв'язку.

Передача даних,зазвичай забезпечує зв'язок людини з комп'ютером, а також між комп'ютерами.

Телеграфія -метод передачі письмових повідомлень з проводів. Це відносно повільний метод приблизно 10-15 слів/хв, але він використовується тоді, коли інші типи радіопередачі пригнічені.

Телетайп - швидкий метод(40-100 слів/хв) передачі повідомлення але дротовим або багатоканальним радіоліній або радіотелетайп. Зазвичай використовується в спільної мережізв'язку, доступного через центр зв'язку.

Фототелеграф (факс)щодо повільний спосіб передачі нерухомих зображень: текстів, таблиць, креслень, фотографій тощо. Зазвичай використовується для прямого зв'язку, щоб відповісти на певну вимогу.

Зв'язок -електронна технічна база, що забезпечує передачу та прийом інформації між віддаленими один від одного людьми або пристроями та системами.

Телекомунікаційні системи та мережі -просторово-розподілені системи масового обслуговування у вигляді сукупності технічних пристроїв, алгоритмів та програмного забезпечення, що забезпечують отримання та обмін інформацією у будь-який час доби і в будь-якій точці земної кулі за допомогою електричних та електромагнітних коливань кабельними, волоконно-оптичними і радіотехнічними каналами в різних діапазонах хвиль. Ці системи дозволяють передавати, накопичувати та розподіляти інформаційні дані, тексти, зображення, аудіо- та мультимедійну інформацію, стереофонічні програми, забезпечувати доставку електронної поштинадавати послуги Інтернету.

Сучасні телекомунікації (зокрема системи зв'язку) використовують безліч різних технологій, кількість яких стрімко зростає. Однак найбільшого розвитку набули:

• системи зв'язку з електричних кабелів (КСС);
• волоконно-оптичні лінії зв'язку (ВОЛЗ);
• системи зв'язку з штучними супутникамиЗемлі (ШСЗ);
• вузькосмугові та широкосмугові наземні системи електрозв'язку;
• оптичні системи зв'язку відкритого розповсюдження.

У цьому переліку системи зв'язку поділяються на групу кабельних(КСС та ВОЛЗ) та групу бездротовихсистем.

На рис. 1.2 показано умовну діаграму областей застосування різних телекомунікаційних систем, що належать до цифрових технологій. Виділено дві великі основні сфери застосування: системи зв'язку з ШСЗ та ВОЛЗ.

Системи зв'язку електричними кабеляминабули найбільшого поширення у розподільчих мережах (наприклад, у системах кабельного телебачення) та системах телекомунікації, проте висока вартість вихідних матеріалів (кольорових і дорогоцінних металів) поряд із відносно невеликою смугою пропускання роблять проблематичною конкурентоспроможність подібних пристроїв у майбутньому. Спільними вадамикабельних структур є довгий час будівництва, пов'язаний із земляними або підводними роботами, схильність до впливу природних катаклізмів, актів вандалізму і тероризму і все зростаюча вартість прокладочних робіт.

У волоконно-оптичних лініях зв'язкувдається реалізувати всі переваги світла як носія інформації. Такі лінії мають високу пропускною здатністю(Під пропускною здатністю системи зв'язку

Мал. 1.2.

розуміють гранично досяжну кількість інформації, що передається (або найбільшу швидкість передачі інформації - число біт в секунду), яку можна передати через мережі; це називають і ємністю С), несприйнятливими до електромагнітних перешкод, не піддаються корозії в агресивних середовищах, мають малу масу, передача по них недоступна для підслуховування та перехоплення.

До характерних особливостей систем зв'язку через ШСЗвідносяться можливості передавати відносно невеликі обсяги інформації на великі відстані і перекривати значні площі.

Наземні бездротові системивідіграють значну роль, успішно конкуруючи з ВОЛЗ та супутниковими мережами, особливо для зв'язку на невеликі відстані. До таких систем відносяться оптичні системи зв'язку відкритого поширення, а також вузькосмугові та широкосмугові системи зв'язку.

Оптичні системи зв'язку відкритого поширення, Що отримують розвиток в останні роки, поділяються на інфрачервоні та лазерні. Ці системи дозволяють передавати значні обсяги інформації на малі відстані (сотні та тисячі метрів). Невелика дальність пояснюється втратами в атмосфері через туман, дощ, сніг, смог, град і різні природні і штучні перешкоди. Найкращі системидозволяють передавати цифрові потоки зі швидкістю понад 200 Мбіт/с на відстань до 4-5 км за будь-яких погодних умов, концентруючи сигнал у надзвичайно щільний промінь та застосовуючи автоматичний пошук та юстування (налаштування) системи, яка утримує промінь світла в апертурі (площі поверхні) приймальні антени.

До характерної особливості розвитку сучасних системзв'язку можна віднести перехід на більш високочастотні ділянки радіодіапазону від 5 до 100 ГГц. У цьому забезпечується передача великих обсягів інформації з відривом прямої видимості. Випромінювання на частотах нижніх ділянок діапазону проходить через атмосферу краще і, наприклад, в діапазоні 2 ГГц може перекрити відстань до 100 км, а радіосистема з тією ж потужністю передавача в діапазоні 38 ГГц забезпечить довжину не більше ніж 5-7 км. Одна з назв наземних систем зв'язку, що працюють у діапазонах 5-100 ГГц, - мікрохвильовий зв'язок. До них відносяться радіорелейні лінії та мережі зв'язку прямої видимості, системи розподілу інформації та деякі стільникові структури. Сучасна апаратура для радіорелейних лінійта мереж зв'язку прямої видимості випускається на діапазони 2, 4, 6, 8, 11, 13, 15, 17, 23, 27, 38 ГГц і вище.

Останні десятиліття у сфері надширокосмугових систем зв'язку спостерігається процес заміщення електронних системна фотонні. Пов'язано це з іншою фізичною природою фотона. Відсутність заряду та маси наділяє його унікальними властивостями. Фотонні системи зв'язку не схильні до зовнішніх електромагнітних полів, мають набагато більшу дальність передачі і ширину смуги пропускання. Ці та інші переваги, вже реалізовані на базі фотоніки у сфері телекомунікацій, дають право говорити про виникнення нового напряму - радіофотоніки, що з'явилася зі злиття радіоелектроніки, інтегральної та хвильової оптики, надвисокочастотної (НВЧ) оптоелектроніки та інших галузей.

Технології телекомунікацій- це принципи організації сучасних аналогових та цифрових систем та мереж зв'язку, включаючи комп'ютерні мережі та Інтернет. Якщо для побудови локальних і корпоративних мереж можуть бути використані тільки провідні канали зв'язку, у тому числі високошвидкісні волоконно-оптичні лінії зв'язку, або бездротові, наприклад, що використовують технології радіо Ethernet(Від англ, ether- ефір: пакетна технологія передачі даних переважно локальних комп'ютерних мереж), то створення глобальних мереж вже неможливо без широкої інтеграції як дротових, так і бездротових каналів, включаючи супутникові каналита мережі зв'язку.

Зберігання інформації -фіксація параметрів носія інформації. Для передачі або зберігання потрібної інформації використовують різні знаки - символи, що дозволяють її у певній формі.

Першою серйозною роботою з теорії передачі вважають статтю американського зв'язківця Ральфа Хартлі «Передача інформації» (1928). Р. Хартлі зробив відкриття, що полягає в тому, що інформація припускає кількісну оцінку. Він запропонував кількість інформації, що передається каналом зв'язку щодо двох рівноймовірних наслідківі що знімає невизначеність, оцінювати шляхом прийняття одного з них за одиницю інформації, що потім отримала назву біт.Однак логарифмічна формула Хартлі дозволяла визначати кількість інформації тільки для випадку, коли поява символів є рівноймовірною і вони статистично незалежні. Але ці умови виконуються дуже рідко.

Важливе значення для теорії передачі дискретної інформації (телеграфними лініями) мала робота Гаррі Найквіста «Деякі фактори, що впливають на швидкість телеграфування» (1924). Але найбільш значним кроком у становленні теорії передачі з'явилися вже згадувані раніше фундаментальні роботи Клода Шеннона, що розвинули ідеї Хартлі. К. Шеннон вперше став досліджувати статистичну структуру переданих повідомлень і діючих у каналі зв'язку шумів і, крім того, аналізував не тільки кінцеві, а й безперервні множини переданих повідомлень. Шеннон розглядав інформацію як повідомлення про результат випадкових подій, про реалізацію випадкових сигналів. Тому кількість інформації ставилося їм у залежність від ймовірності наступу цих подій: якщо повідомлення несе відомості про події, що часто зустрічаються, ймовірність появи яких прагне до одиниці, то таке повідомлення малоінформативно. К. Шеннон запровадив поняття «ентропія джерела повідомлень» як метрику виміру обсягу інформації. Теорія інформації Шеннона дозволяла ставити і вирішувати завдання про оптимальне кодування (і модуляції) сигналів, що передаються з метою підвищення пропускної спроможності (ємності) каналів зв'язку, підказувала шляхи боротьби з перешкодами на лініях зв'язку і т.д. Введення Шенноном способу вимірювання кількості інформації призвело до формування самостійного наукового напрямку в електрозв'язку - теорія інформації.

Паралельно на основі робіт В. А. Котельникова розвивався інший науковий напрямок - теорія потенційної завадостійкості.В. А. Котельниковим у 1946 та 1956 pp. були опубліковані роботи з оптимальних методів прийому інформації та потенційної завадостійкості. Теорія потенційної завадостійкості визначає граничні можливості прийому сигналів за наявності шумів. Використання результатів робіт В. А. Котельникова дало можливість судити про те, наскільки конкретна система передачі інформації близька до ідеальної за своєю структурою та здатністю виділяти сигнал із суміші його з перешкодами та шумами. Головна задачатеорії завадостійкості - відшукання таких способів передачі та прийому інформації, за яких забезпечується найвища достовірність прийнятого повідомлення.

Сигнал(Від лат. signum -знак) - фізичний процес, який несе інформацію про стан будь-якого об'єкта спостереження. Сигнал - матеріальний носій інформації, що має змінні параметри. Але суті значення параметрів несучого сигналу відображають повідомлення, що передається. Сигнал переносить інформацію у просторі та в часі, і це є матеріально-енергетичною формою інформації.

За своєю природою сигнали бувають електричними, електромагнітними, оптичними, акустичними та інших. У системах зв'язку переважно використовують електричні та оптичні сигнали. Фізичною величиною, що характеризує електричний сигнал, є напруга, рідше - сила струму (іноді потужність). Для сигналу можливий ряд інших визначальних фізичних величин, наприклад залежність тиску повітря в точці від часу можна характеризувати як звуковий сигнал, залежність яскравості від положення точки на площині можна розглядати як чорно-біле зображення.

У системах оптичної обробки інформації сигналом може бути залежність інтенсивності світла від просторових координат зображення. При тимчасовому підході аналітичним описом конкретного сигналу може бути деяка функція часу u(t).Визначивши якимось чином цю функцію, можна визначити сигнал. Однак на практиці повний описсигналу який завжди потрібно. Часто досить більше загального описуяк декількох параметрів сигналу, що характеризують його основні властивості. У книзі далі скрізь мається на увазі (якщо інше не обумовлено спеціально), що електричний сигнал u(t)являє собою залежність напруги від часу.

Сигнали, що відображають інформацію, можуть впливати на перетворювачі та підсилювачі сигналів. Перетворювачі сигналів поділяються на два класи. На перетворювачі одного класу впливає фізичний процес однієї природи (наприклад, звуковий сигнал), а на виході виходить сигнал іншої природи (зокрема електричний сигнал на виході мікрофона, телекамери тощо). У перетворювачах (і підсилювачах) іншого класу здійснюється перетворення (і посилення) електричних сигналів без змін їхньої фізичної природи.

Передані (часто використовується характеристика «корисні») сигнали формують шляхом зміни тих чи інших параметрів фізичного носія відповідно до повідомлення, що передається. Цей процес зміни параметрів носія повідомлень у радіотехніці та зв'язку називають модуляцією.

Слід ввести параметри сигналу, що передається, які є основними з точки зору його передачі. Такими параметрами є тривалість сигналу Т с,його ширина спектру F cі динамічний діапазон Dc.

Практично кожен електричний сигнал, який розглядається як тимчасовий процес, має початок і кінець. Тому тривалість сигналу Г є природним його параметром, визначальним інтервал часу, в межах якого даний сигнал існує.

Для оцінки умов проходження сигналу каналом зв'язку необхідно знати найважливішу характеристику - ширину спектра. Ширина спектра сигналу, що передається F cдає уявлення швидкість зміни цього сигналу всередині інтервалу його існування. Спектр сигналу, що передається, в принципі може бути необмеженим. Однак для будь-якого сигналу можна вказати діапазон частот, в межах якого зосереджено його основну (до 90%) енергію.

Майже всі електричні сигнали, що відображають реальні повідомлення, містять нескінченний спектр частот. Для неспотвореної передачі таких сигналів потрібен канал з нескінченною смугою пропускання. У той самий час втрата прийомі хоча б однієї складової спектра призводить до спотворення сигналу. Тому ставиться завдання передавати сигнал в обмеженій смузі пропускання каналу таким чином, щоб спотворення сигналу задовольняли вимогам якості інформації. Таким чином, виходячи з техніко-економічних міркувань вимог передачі можна сказати, що смуга частот - обмежена ділянка частот. Ширина смуги частот AFвизначається різницею між верхньою F nта нижньою F tI частотами в спектрі повідомлення.

У теорії зв'язку реальну ширину спектра сигналу, що передається, часто свідомо звужують (при цьому звужують ширину спектра виходячи з допустимих спотворень сигналу). Це пов'язано з тим, що радіоапаратура і лінії зв'язку мають обмежену смугу частот, що пропускаються.

При радіотелефонного зв'язкуелементи мови (звуки, склади, слова тощо.) вимовляються практично разом і немає чітких кордонів. Сигнали телефонування є послідовності мовних імпульсів, відокремлених один від одного паузами. Імпульси відповідають звукам мови, що вимовляються разом, і дуже різноманітні за формою і амплітудою (амплітуда сигналу є модуль найбільшого його відхилення від нуля).

Тривалість окремих мовних імпульсів також відрізняються один від одного, але зазвичай вони близькі до 100-150 мс. Паузи між імпульсами змінюються значно більшому діапазоні: від кількох мілісекунд (міжскладові паузи) до кількох хвилин і навіть десятків хвилин - паузи під час вислуховування відповіді співрозмовника. Частотний спектр мовного сигналу дуже широкий (мал. 1.3), проте експериментально встановлено, що для передачі мови з досить високою якістю (пізнаваністю голосу абонента, відтворенням тембру, задовільною натуральністю та розбірливістю складів (90%) та фраз (99%)) можна обмежитися смугою частот 300-3400 Гц. До речі, для уніфікації багатоканальних систем зв'язку за основний або стандартний канал приймають. канал тональної частоти(канал ТЧ), що забезпечує передачу повідомлень з смугою частот, що ефективно передається, що відповідає основному спектру телефонного сигналу.

Мал. 1.3.

Джерелами звуку під час передачі програм мовлення є музичні інструменти чи голос людини. Спектр звукового сигналузаймає смугу частот 20-20000 Гц. Частота імпульсів основного тону лежить у межах від 50-80 (бас) до 200-250 Гц (жіночий та дитячий голоси).

У системах радіомовленнядля високоякісної передачі музики потрібна смуга частот 30-20000 Гц. Це пов'язано з тим, що звукові коливання з більш високими частотамилюдина мало чує. Причому передача такого широкого спектру частот без взаємних перешкод великої кількості радіостанцій у діапазонах кілометрових, гектометрових та декаметрових хвиль технічно дуже скрутна. Тому при радіомовленні цих хвилях обмежуються передачею спектральних складових у смузі частот 50-4500 Гц. На метрових і дециметрових хвилях (зокрема звуковий супровід телевізійного зображення) передача здійснюється в ширшому спектрі (30-10 000 Гц), в результаті чого досягається більш висока якість передачі музики. Так само необхідна ширина спектра телевізійного сигналу визначається необхідною чіткістю зображення, що передається. Для достатньо високої якостісмуга частот AFмає становити 50-10 000 Гц, для бездоганного відтворення програм мовлення (канали вищого класу) – 30-15 000 Гц.

У телебаченніДля якісного відтворення зображення необхідно розкласти його на велику кількість елементів та передати інформацію про яскравість кожного елемента. Крім того, для злитого сприйняття оком зображення, що рухається, частота зміни кадрів на екрані повинна бути досить високою.

Телеграфні сигнали та передача даних.Повідомлення та сигнали телеграфії та передачі даних відносяться до дискретних. Пристрої перетворення телеграфних повідомлень і даних представляють кожен знак повідомлення (літеру, цифру) як певної комбінації імпульсів і пауз однакової тривалості. Імпульс відповідає наявності струму на виході пристрою перетворення, пауза - відсутності струму.

Телеграфний сигнал є коливанням з дискретною модуляцією. Сигнали телеграфії та передачі даних зазвичай мають вигляд послідовностей прямокутних імпульсів. Чим менша тривалість імпульсів, що відображають повідомлення, тим більше їх буде передано в одиницю часу.

Ширина спектра телеграфного сигналу залежить від швидкості передачі (і від тривалості самих імпульсних посилок Т =т і, с) і зазвичай приймається рівною F-1,5а, де v - швидкість телеграфування, або швидкість модуляції(часто - швидкість передачі імпульсних посилок, або технічна швидкість)у бодах (Baud).Один бод (введений у телеграфію Ж. Бодо) - швидкість, коли він за 1 з передається одна посилка. Отже, при тривалості імпульсу т і = 1 зі швидкістю передачі v = 1 бод. У телеграфії використовують імпульси тривалістю т н = 0,02, що відповідає стандартної швидкості телеграфування 50 бод, тобто. v=1/т зв. Тоді при телетайпній передачі повідомлень та швидкості передачі v = 50 бод ширина спектра телеграфного сигналу F~ 75 Гц. Якщо тривалість посилки і виражена в секундах, то технічна швидкість (швидкість модуляції) є величина, зворотна тривалості посилки, - v = 1 /Т= 1/т та [бод]. Обмеження швидкості модуляції (швидкості телеграфування) зумовлене технічними характеристикамиреальної системи передачі.

За швидкістю передачі телеграфного сигналу системи передачі ділять наступним чином:

• низькошвидкісні (НС) – до 200 бод;
• середньошвидкісні (СС) – 600-1200 бод;
• високошвидкісні (ВС) – 2400-96 000 бод.

Частота слідування двійкових ( binary) посилок (тобто «1» та «0») називається тактовою частотою F rЧисельно F rвідповідає швидкості передачі в бодах.

При передачі двійкових сигналів достатньо зафіксувати наявність або відсутність імпульсу (при однополярному сигналі), або знак імпульсу (при двополярному сигналі). Імпульси в приймачі можна впевнено зафіксувати, якщо їх передачі використовується ширина смуги, чисельно рівна швидкості передачі в бодах. Для стандартної швидкості телеграфування 50 бод ширина спектра телеграфного сигналу становитиме 50 Гц. При швидкості 2400 бод ширина спектра сигналу дорівнює 2400 Гц.

Під час передачі повідомлення комбінацією символів «1» і «0», тобто. двійковим кодом елементарну посилку (двійковий символ, двійкову цифру «1» або «0») називають бітом(Від англ, binary digit - "bit" -двійкова одиниця). Отже, біт - один двійковий розряд - символ, що приймає лише одне з двох значень: «1» або «0» (слід мати на увазі, що слово «біт» в теорії інформації має два різні значення: одне використовується як синонім двійкового символу , а друге позначає одиницю кількості інформації, необхідного для розрізнення двох рівноймовірних повідомлень (наприклад, "орел" - "решка" і т.д.)). Так, уявлення символів як комбінації 101 є 3-битовое число. При цьому кількість інформації, що передається за секунду (символьна швидкість) вимірюється в бітах в секунду (біт/с = bps).

Щоб уникнути неясності (див. далі) зауважимо, що з синхронної передачі цифрових даних позначення «біт/с» аналогічно позначення «бод», тобто. швидкість 1 біт/с = 1 бод, тому при збігу технічної швидкості системи з необхідною символьною швидкістю передачі швидкість можна визначати як в бітах в секунду, так і в бодах.

Перше опубліковане уявлення (1670) двійкової системичислення ( система зчислення -правило запису чисел за допомогою заданого набору цифр належить іспанському священику Хуану Карамюелю Лобковіцу. Загальну увагу до цієї системи привернула стаття Р. Лейбніца (1703), у якій пояснювалися двійкові операції складання, віднімання, множення і поділу. У двійковій системі (підстава R = 2) ціле число становлять як суму ступенів числа 2 з відповідними коефіцієнтами 0 або 1. Робота більшості комп'ютерів заснована саме на цій системі чисел. За допомогою бінарної системи кодування можна зафіксувати будь-які дані. Це легко зрозуміти, якщо згадати принцип кодування та передачі інформації за допомогою абетки (коду) Морзе.

Вісім біт називається байтом(Від англ, byte -частина). При використанні двійкового подання кодова комбінація може виражати ціле число, рівне безперервного рівню сигналу в момент його дискретного відліку. Байт служить як одиниця уявлення інформації: букв, складів і спеціальних символів (займають зазвичай все 8 біт) чи десяткових цифр (по дві цифри на 1 байті). За допомогою 1 байта можна отримати 256 різних двійкових кодових комбінацій та відобразити за їх допомогою 256 різних символів. Кодування полягає в тому, що кожному символу ставиться у відповідність унікальний десятковий код від Про до 255 або відповідний двійковий код від 00000000 до 11111111.

Зазвичай спектр модульованого сигналу ширше спектра сигналу, що відображає повідомлення, що передається, і залежить від виду модуляції. Тому в теорії сигналів та зв'язку використовують такий параметр, як база сигналу:

У теорії інформації вводять більше загальну характеристику - обсяг сигналу:

Чим вище частота сигналів, тим більшого об'єму та з вищою швидкістю можна передавати повідомлення. Об'єм сигналу дає уявлення про можливості даної множини сигналів як переносників повідомлень. Однак чим більше обсяг сигналу, тим більше інформації можна «закласти» в нього і важче передати такий сигнал з необхідною якістю.

Динамічний діапазон D c -ставлення найбільше миттєвої потужностісигналу (миттєва потужність сигналу дорівнює квадрату його напруги, T.e.p(t) = u))до найменшої миттєвої потужності. Зазвичай його зручніше виражати децибелах. При порівнянні потужностей Р 2та Р,

Примітка.Останнім часом фахівці з систем зв'язку знаходять дуже зручним вимірювати рівень потужності безперервних сигналів по відношенню до деякого значення абсолютної потужності. У цьому випадку говорять про рівень абсолютної потужності у ВАТ, використовуючи водночас переваги логарифмічного масштабу. Зазвичай використовується опорний рівень 1 мВт. Наприклад, якщо Р (являє собою опорний рівень потужності 1 мВт, то абсолютна потужність

Одиниця виміру дБм в останній формулі читається як «децибел щодо одного мілліват». Значить, якщо для безперервного сигналу відомо, що його потужність дорівнює 3 дБм, абсолютна потужність цього сигналу в два рази перевищує 1 мВт, або дорівнює 2 мВт. Аналогічно сигнал рівня 10 дБм має абсолютну потужність 0,1 мВт.

При порівнянні напруг (іноді струмів) U 2і f/,

Динамічний діапазон мовлення теледиктора становить 25-35 дБ, художнього читання – до 50 дБ, музичних та хорових ансамблів – до 55 дБ; симфонічного оркестру – 65-90 дБ. Щоб уникнути перевантажень передавального каналу у мовленні, динамічний діапазон часто скорочують до 35-45 дБ.

При проектуванні та створенні систем передачі інформації зазвичай виявляється, що спектр сигналу, що передається, зосереджений не на тих частотах, які ефективно пропускає наявний канал зв'язку. Часто необхідно одному каналі передавати кілька незалежних сигналів одночасно.

Для передачі на великі відстані використовують електромагнітні хвилі. При цьому передачу можна здійснювати за мідними проводами, оптоволоконним кабелем або безпосередньо, але за схемою передавач-приймач. В останньому випадку використовуються антени.Для того щоб антена ефективно випромінювала електромагнітну енергію, її розміри повинні бути порівняні з довжиною хвилі, що передається. Однак електричні сигнали, що відображають повідомлення, що передаються, як правило, малопотужні і низькочастотні. А з курсу фізики відомо, що електричні сигнали з низькими частотами не можуть ефективно випромінюватись у вільний простір. Передавати їх безпосередньо можна лише по провідних або кабельних лініях (телефонний, телеграфний зв'язок тощо).

Передачу електромагнітного коливання на будь-яку відстань виконують за допомогою антен, розмір яких залежить від довжини хвилі X.Для мобільних телефонів розмір антени зазвичай дорівнює (реально суттєво менше) Х/А,а довжина хвилі X = с/f,де з = 3 10 8 м/с - швидкість світла вільному просторі; / - Циклічна частота, Гц (герц - частота, при якій відбувається одне коливання в секунду). Для частоти, яка визначається в кілогерцях, мегагерцях, гігагерцях, відповідно отримують наступні співвідношення: / [кГц] = 300/А. [км]; / [МГц] = 300/А, [м]; / [ГГц] = -ЗОЛ [см].

Розглянемо майже гіпотетичну передачу низькочастотного сигналу (наприклад, із середньою частотою /= 1500 Гц), що надходить в антену. Яка антена буде потрібна для мобільного телефоназа його розмірів / = А./4? Отримуємо, що для сигналу із заданою частотою 1500 Гц довжина антени / = = Х/А = c/(Af) = 3-10 8 / (4 -1500) м = 50000 м = 50 км. Отже, передачі сигналу з частотою 1500 Гц без несучої частоти потрібно антена розміром 50 км. При цьому, якщо низькочастотний сигнал передається за допомогою несучої частоти, наприклад 1500 МГц, розмір антени складе близько 5 см.

Людина сприймає акустичні коливання в діапазоні 20-12 000 Гц, і передачі звуку потрібно саме цей діапазон частот. Динамічний діапазон частот (відношення максимальної частоти до мінімальної) у цьому випадку дорівнює 600, а для високоякісного відтворення звуку він вдвічі ширший. При вирішенні проблеми передачі низькочастотного сигналу використовують перетворення частот і різні методимодуляції, що дозволяє зробити компактну антену. Перелічені причини призводять до необхідності такої трансформації вихідного сигналу, щоб вимоги до смуги частот, що займається ним, були виконані, а сам сигнал можна було з достатньою вірністю відновити в приймачі. Щоб зменшити вплив перешкод, слід подати сигнал у завадостійкій формі, піддавши його додатковим перетворенням. Такими перетвореннями є модуляція та кодування.

Суть процесу модуляції(Від англ, modulation,лат. modulatio- Розмірність) сигналу полягає в наступному. Для передачі формують електричні сигнали ( переносники повідомлень),якими зазвичай є добре випромінюються і розповсюджуються (з досить низьким коефіцієнтом загасання) у вільному просторі потужні високочастотні гармонічні електромагнітні коливання - несучі коливання (частоти),або просто несучі (earner).Дуже важливо пам'ятати, що коливання не містять інформації, а є тільки її переносниками. Інформація, що передається по каналах зв'язку шляхом модуляції «закладається» в один або ряд параметрів несучого коливання. Вони змінюються за законами повідомлення, що передається. Вихідний сигнал називають модулюючим,а результуюче коливання з параметрами, що змінюються в часі - модульованим сигналом (modulated signal).Зворотний процес - виділення модулюючого сигналу з модульованого коливання - називається демодуляцієюабо детектуванням (detection)радіосигналу.

При кодуванняповідомлення відбувається процес перетворення його елементів у відповідні числа (кодові символи).Кожному елементу повідомлення надається певна сукупність символів, яка називається кодовою комбінацією.Сукупність кодових комбінацій, що відображають дискретні повідомлення, утворює код.Правило кодування може бути виражене кодовою таблицею, в якій наводяться алфавіт повідомлень, що кодуються, і відповідні їм кодові комбінації. Безліч можливих кодових символів називається кодовим алфавітом,а їх кількість т - основою коду.

На підставі коду тправила кодування Доелементів повідомлення зводяться до правил запису Дорізних чисел в т-їчноїсистемі числення. Число розрядів п,утворюють кодову комбінацію, називають розрядністю кодуабо довжиною кодової комбінації.Залежно від системи числення, що використовується під час кодування, розрізняють двійковіі п-ічне(Недвійкові) коди.

Поширення інформації відбувається у процесі її передачі.

При передачі інформаціїзавжди є два об'єкти – джерело та приймач інформації. Ці ролі можуть змінюватися, наприклад, під час діалогу кожен із учасників виступає то ролі джерела, то ролі приймача інформації.

Інформація проходить від джерела до приймача через канал зв'язку, в якому вона має бути пов'язана з якимсь матеріальним носієм.Для передачі інформації властивості цього носія мають змінюватися з часом. Так лампочка, яка постійно горить, передає інформацію лише про те, що якийсь процес іде. Якщо ж вмикати і вимикати лампочку, можна передавати різні дані, наприклад, за допомогою азбуки Морзе.

Під час розмови людей носій інформації – це звукові хвилі повітря. У комп'ютерах інформація передається за допомогою електричних сигналів або радіохвиль (у бездротових пристроїв). Інформація може передаватися за допомогою світла, лазерного променя, телефонної або поштової системи, комп'ютерної мережіта ін.

Інформація надходить каналом зв'язку у вигляді сигналів, які приймач може виявити за допомогою своїх органів почуттів (або датчиків) і «зрозуміти» (розкодувати).

Сигнал– це зміна властивостей носія, що використовується передачі інформації.

Приклади сигналів – це зміна частоти та гучності звуку, спалаху світла, зміна напруги на контактах тощо.

Людина може приймати сигнали лише з допомогою своїх органів чуття. Щоб передавати інформацію, наприклад, за допомогою радіохвиль, потрібні допоміжні пристрої: радіопередавач, що перетворює звук на радіохвилі, та радіоприймач, що виконує зворотне перетворення. Вони дають змогу розширити можливості людини.

За допомогою одного сигналу неможливо передати багато інформації. Тому найчастіше використовується не одиночний сигнал, а послідовність сигналів, тобто повідомлення.Важливо розуміти, що повідомлення – це лише «оболонка» для передачі інформації, а інформація – це змістповідомлення. Приймач повинен сам «витягти» інформацію з отриманої послідовності сигналів. Можна прийняти повідомлення, але не прийняти інформацію, наприклад, почувши мову незнайомою мовою або перехопивши шифрування.

Одна й та інформація може бути передана за допомогою різних повідомлень, наприклад, через усне мовлення, за допомогою записки або за допомогою прапорного семафора, який використовується на флоті. У той самий час одне й те повідомлення може нести різну інформацію для різних приймачів. Так фраза «У Сантьяго йде дощ», передана 1973 року на військових радіочастотах, для прибічників генерала А. Піночета стала сигналом до початку державного перевороту в Чилі.

Таким чином, інформація подається та передається у формі послідовності сигналів, символів. Від джерела до приймача повідомлення передається через деяке матеріальне середовище. Якщо процесі передачі використовуються технічні засоби зв'язку, їх називають каналами передачі (інформаційними каналами). До них належать телефон, радіо, ТБ. Органи чуття людини виконують роль біологічних інформаційних каналів.

Процес передачі інформації з технічних каналів зв'язку проходить по наступною схемою(за Шенноном):

Передача інформації можлива за допомогою будь-якої мови кодування інформації, зрозумілої як джерелу, так і приймачеві.

Кодуючий пристрій– пристрій, призначений перетворення вихідного повідомлення джерела інформації до виду, зручному передачі.

Декодуючий пристрійпристрій для перетворення кодованого повідомлення у вихідне.

приклад. При телефонній розмові: джерело повідомлення - людина, що говорить; кодуючий пристрій - мікрофон - перетворює звуки слів (акустичні хвилі) на електричні імпульси; канал зв'язку – телефонна мережа (провід); декодуючий пристрій – та частина трубки, яку ми підносимо до вуха, тут електричні сигнали знову перетворюються на звуки; приймач інформації – людина, яка слухає.

Терміном «шум» називають різного роду перешкоди, що спотворюють сигнал, що передається і приводять до втрати інформації. Такі перешкоди, перш за все, виникають з технічних причин: погана якість ліній зв'язку, незахищеність один від одного різних потоків інформації, що передається одним і тим самим каналам. Для захисту від шуму застосовуються різні способинаприклад, застосування різного роду фільтрів, що відокремлюють корисний сигнал від шуму. Існує наука, що розробляє засоби захисту інформації - криптологія, що широко застосовується в теорії зв'язку.

Клодом Шенноном було розроблено спеціальну теорію кодування, що дає методи боротьби з шумом. Одна з важливих ідей цієї теорії полягає в тому, що код, що передається по лінії зв'язку, повинен бути надлишковим. За рахунок цього втрата якоїсь частини інформації під час передачі може бути компенсована. Однак не можна робити надмірність надто великою. Це призведе до затримок та подорожчання зв'язку. Іншими словами, щоб зміст повідомлення, спотвореного перешкодами, можна було відновити, воно має бути надлишковим,тобто, у ньому мають бути «зайві» елементи, без яких сенс все одно відновлюється. Наприклад, у повідомленні «Влг впдт в Кспск мр» багато хто вгадає фразу «Волга впадає в Каспійське море», з якої прибрали всі голосні. Цей приклад свідчить, що природні мови містять багато «зайвого», їх надмірність оцінюється в 60-80%.

Під час обговорення теми про вимірювання швидкості передачі можна залучити прийом аналогії. Аналог – процес перекачування води водопровідними трубами. Тут каналом передачі є труби. Інтенсивність (швидкість) цього характеризується витратою води, тобто. кількістю літрів, що перекачуються за одиницю часу. У процесі передачі каналами є технічні лінії зв'язку. За аналогією з водопроводом можна говорити про інформаційний потік, що передається каналами. Швидкість передачі – це інформаційний обсяг повідомлення, що передається в одиницю часу. Тому одиниці виміру швидкості інформаційного потоку: біт/с, байт/с та ін.

Ще одне поняття – пропускна спроможність інформаційних каналів – також можна пояснити з допомогою «водопровідної» аналогії. Збільшити витрати води через труби можна шляхом збільшення тиску. Але цей шлях не нескінченний. При надмірному тиску трубу може розірвати. Тому гранична витрата води, яку можна назвати пропускною здатністю водопроводу. Аналогічна межа швидкості передачі даних має і технічні лініїінформаційний зв'язок. Причини цього також мають фізичний характер.

Передача інформації -це цілеспрямований процес, внаслідок якого інформація передається від одного об'єкта до іншого. Передача інформації необхідна її поширення. Основними пристроями для швидкої передачіінформацією великі відстані нині є телеграф, радіо, телефон, телевізійний передавач, телекомунікаційні мережі з урахуванням обчислювальних систем. Такі засоби зв'язку прийнято називати каналами передачі. Слід зазначити, що в процесі передачі інформації вона може спотворюватися або губитися. Це відбувається в тих випадках, коли інформаційні канали поганої якості або лінії зв'язку присутні шуми (перешкоди). Передача інформації - це двосторонній процес, у якому є джерело і є приймач інформації.

Передача характеризується:

1) Пропускна здатність системи передачі інформації-максимальна теоретично можлива кількість інформації, яка може бути передана за одиницю часу

2) Достовірність- передача інформації без спотворення 3)Надійність - повне та правильне виконання системою всіх своїх функцій 4)Швидкість передачі інформації

5)Швидкістьпередачі сигналу каналом зв'язку

8.Зберігання інформації– це її запис у допоміжні пристрої на різних носіях для подальшого використання.

Етап зберігання інформації може бути представлений на наступних рівнях:

зовнішньому; концептуальному, внутрішньому;

фізичному. Зовнішній рівень відбиває змістовність інформації та представляє способи (види) подання даних користувачеві під час реалізації їх зберігання.

Концептуальний рівеньвизначає порядок організації інформаційних масивів та способи зберігання інформації (файли, масиви, розподілене зберігання, зосереджене та ін.).

Внутрішній рівеньпредставляє організацію зберігання інформаційних масивів у системі її обробки та визначається розробником.

Фізичнийрівень зберігання означає реалізацію зберігання інформації на конкретних фізичних носіях.

Способи організації зберігання інформації пов'язані з її пошуком - операцією, що передбачає вилучення інформації, що зберігається.

Зберігання та пошук інформації є не тільки операціями над нею, а й передбачають використання методів здійснення цих операцій. Інформація запам'ятовується те щоб її можна було знайти подальшого використання. Можливість пошуку закладається під час організації процесу запам'ятовування. Для цього використовують методи маркування інформації, що запам'ятовується, що забезпечують пошук і подальший доступ до неї. Ці методи застосовуються до роботи з файлами, графічними базами даних тощо.

;
зберігання інформації;
передача інформації;
обробка інформації;
пошук інформації;
інформаційні процеси у живій природі.

Основні інформаційні процеси

А тепер запитаємо себе: що робить людина з отриманою інформацією? По-перше, він її прагне зберегти: запам'ятати чи записати. По-друге, він передає її іншим людям. По-третє, людина сама створює нові знання, нову інформацію, виконуючи обробку цієї інформації. Якою б інформаційною діяльністю люди не займалися, вся вона зводиться до здійснення трьох процесів: зберігання, передачі та обробки інформації (рис. 1.3).

Зберігання інформації

Зміст уроку конспект урокуопорний каркас презентація уроку акселеративні методи інтерактивні технології Практика завдання та вправи самоперевірка практикуми, тренінги, кейси, квести домашні завдання риторичні питання від учнів Ілюстрації аудіо-, відеокліпи та мультимедіафотографії, картинки графіки, таблиці, схеми гумор, анекдоти, приколи, комікси притчі, приказки, кросворди, цитати Доповнення рефератистатті фішки для допитливих шпаргалки підручники основні та додаткові словник термінів інші Удосконалення підручників та уроківвиправлення помилок у підручникуоновлення фрагмента у підручнику елементи новаторства на уроці заміна застарілих знань новими Тільки для вчителів ідеальні урокикалендарний план на рік методичні рекомендації програми обговорення Інтегровані уроки

Якщо у вас є виправлення або пропозиції до цього уроку,

Обробка, зберігання та передача інформації

Інформаційні процеси

Існують три види інформаційних процесів: зберігання, передача, обробка.

Зберігання інформації:

· Носії інформації.

· Види пам'яті.

· Сховища інформації.

· Основні властивості сховищ інформації.

Зі збереженням інформації пов'язані такі поняття: носій інформації (пам'ять), внутрішня пам'ять, зовнішня пам'ять, сховище інформації.

Носій інформації – це фізичне середовище, що безпосередньо зберігає інформацію.Пам'ять людини можна назвати оперативною пам'яттю. Завчені знання відтворюються людиною миттєво. Власну пам'ять ми ще можемо назвати внутрішньою пам'яттюоскільки її носій – мозок – знаходиться всередині нас.

Всі інші види носіїв інформації можна назвати зовнішніми (стосовно людини): дерево, папірус, папір і т.д. Сховище інформації - це належним чином організована інформація на зовнішні носії, призначена для тривалого зберігання та постійного використання(наприклад, архіви документів, бібліотеки, картотеки). Основний інформаційної одиницею сховища є певний фізичний документ: анкета, книга та інших. Під організацією сховища розуміється наявність певної структури, тобто. упорядкованість, класифікація документів, що зберігаються для зручності роботи з ними.

Основні властивості сховища інформації: обсяг інформації, що зберігається, надійність зберігання, час доступу (тобто час пошуку необхідних відомостей), наявність захисту інформації.

Інформацію, що зберігається на пристроях комп'ютерної пам'яті, прийнято називати даними. Організовані сховища даних на пристроях зовнішньої пам'ятікомп'ютера прийнято називати базами та банками даних.

Обробка інформації:

· Загальна схема процесу обробки інформації.

· Постановка задачі обробки.

· Виконавець обробки.

· Алгоритм обробки.

· Типові завдання обробки інформації.

Схема обробки інформації:

Вихідна інформація – виконавець обробки – підсумкова інформація.

У процесі обробки інформації вирішується деяка інформаційна задача, яка попередньо може бути поставлена ​​у традиційній формі: дано деякий набір вихідних даних, потрібно отримати деякі результати. Сам процес переходу від вихідних даних до результату є процес обробки. Об'єкт чи суб'єкт, який здійснює обробку, називають виконавцем обробки.

Для успішного виконанняобробки інформації виконавцю (людині чи пристрою) може бути відомий алгоритм обробки, тобто. послідовність дій, яку слід виконати, щоб досягти потрібного результату.

Розрізняють два типи обробки інформації:

1. обробка, пов'язана з отриманням нової інформації, нового змісту знань (вирішення математичних завдань, аналіз ситуації та ін.)

2. обробка, пов'язана зі зміною форми, але не змінює змісту (наприклад, переклад тексту з однієї мови іншою).

Важливим видом обробки інформації є кодування - перетворення інформації на символьну форму, зручну для її зберігання, передачі, обробки. Кодування активно використовується у технічних засобах роботи з інформацією (телеграф, радіо, комп'ютери). Інший вид обробки інформації - структурування даних - внесення певного порядку до сховища інформації, класифікація, каталогізація даних.

Ще один вид обробки інформації – пошуку деякому сховищі інформації необхідних даних, які відповідають певним умовам пошуку (запиту). Алгоритм пошуку залежить від методу організації інформації.

Передача інформації:

· Джерело та приймач інформації.

· Інформаційні канали.

· Роль органів чуття у процесі сприйняття інформації людиною.

· Структура технічних систем зв'язку.

· Що таке кодування та декодування.

· Поняття шуму; прийоми захисту від шуму

· Швидкість передачі інформації та пропускна здатність каналу.

Схема передачі:

Джерело інформації – інформаційний канал – приймач інформації.

Інформація подається та передається у формі послідовності сигналів, символів. Від джерела до приймача повідомлення передається через деяке матеріальне середовище. Якщо процесі передачі використовуються технічні засоби зв'язку, їх називають каналами передачі (інформаційними каналами). До них належать телефон, радіо, ТБ. Органи чуття людини виконують роль біологічних інформаційних каналів.

Процес передачі інформації з технічних каналів зв'язку відбувається за наступною схемою (за Шенноном):

Терміном «шум» називають різного роду перешкоди, що спотворюють сигнал, що передається і приводять до втрати інформації. Такі перешкоди, перш за все, виникають з технічних причин: погана якість ліній зв'язку, незахищеність один від одного різних потоків інформації, що передається одним і тим самим каналам. Для захисту від шуму застосовуються різні способи, наприклад, застосування різних фільтрів, що відокремлюють корисний сигнал від шуму.

Клодом Шеннономбуло розроблено спеціальну теорію кодування, що дає методи боротьби з шумом. Одна з важливих ідей цієї теорії полягає в тому, що код, що передається по лінії зв'язку, повинен бути надлишковим. За рахунок цього втрата якоїсь частини інформації під час передачі може бути компенсована. Однак не можна робити надмірність надто великою. Це призведе до затримок та подорожчання зв'язку.

Під час обговорення теми про вимірювання швидкості передачі можна залучити прийом аналогії. Аналог – процес перекачування води водопровідними трубами. Тут каналом передачі є труби. Інтенсивність (швидкість) цього характеризується витратою води, тобто. кількістю літрів, що перекачуються за одиницю часу. У процесі передачі каналами є технічні лінії зв'язку. За аналогією з водопроводом можна говорити про інформаційний потік, що передається каналами. Швидкість передачі – це інформаційний обсяг повідомлення, що передається в одиницю часу. Тому одиниці виміру швидкості інформаційного потоку: біт/с, байт/с та ін.

Ще одне поняття – пропускна спроможність інформаційних каналів – також можна пояснити з допомогою «водопровідної» аналогії. Збільшити витрати води через труби можна шляхом збільшення тиску. Але цей шлях не нескінченний. При надмірному тиску трубу може розірвати. Тому гранична витрата води, яку можна назвати пропускною здатністю водопроводу. Аналогічну межу швидкості передачі мають і технічні лінії інформаційного зв'язку. Причини цього також мають фізичний характер.