Сообщения и сигналы. Кодирование и квантование сигналов

Формы представления информации

Информация передается в виде сообщений, определяющих форму и представление передаваемой информации. Примерами сообщений являются: музыкальное произведение, телепередача, текст, распечатанный на принтере, команды регулировщика на перекрестке или сигналы светофора, данные, полученные в результате решения задачи на ЭВМ и т. д. При этом предполагается, что имеются «источник информации» и «получатель информации».

Сообщение от источника к получателю передается посредством какой-либо физической среды, являющейся в данном случае «каналом связи» (рисунок 1). Так, при передаче речевого сообщения в качестве канала связи можно рассматривать воздух, в котором распространяются звуковые волны, а в случае передачи письменного сообщения (например, текста, распечатанного на принтере) каналом связи можно считать лист бумаги, на котором напечатан текст.

Рисунок 1 – Схема передачи информации

Человеку свойственно субъективное восприятие информации посредством органов чувств. Приемники информации в технике воспринимают сообщения с помощью различных измерительных датчиков и регистрирующей аппаратуры. В обоих случаях с приемом информации связано изменение во времени какой-либо физической величины, характеризующей состояние приемника.

Чтобы сообщение было передано от источника к получателю по каналу связи, нужна некоторая материальная субстанция – носитель информации. Сообщение, передаваемое с помощью носителя, называют сигналом. В общем случае сигнал – это изменяющийся во времени физический процесс. Такой процесс может содержать различные характеристики (например, при передаче электрических сигналов в соответствии с передаваемым сообщением могут изменяться напряжение, сила тока или частота). Та из характеристик, которая используется для представления сообщений, называется параметром сигнала.

На передающей стороне канала связи происходит кодирование какого-либо из параметров носителя в соответствии с передаваемым сообщением (например, если в качестве носителя сообщения используется электрическое колебание, то кодированию могут подвергать напряжение, частоту, фазу и т. д.). Соответственно, на приемной стороне канала производится обратный процесс – декодирование сигнала и извлечение переданного сообщения.