Информация, сообщение, сигнал

Под информацией понимают совокупность сведений о каких-либо событиях, явлениях или предметах, предназначенных для передачи, приема, обработки, преобразования, хранения или непосредственного использования информации. К. Э. Шеннон – основатель теории информации образно её определил: «Информация – послание, которое уменьшает неопределённость». В широком смысле информацию можно определить как совокупность знаний об окружающем нас мире. В таком понимании информация является важнейшим ресурсом научно-технического прогресса и наряду с материей и энергией принадлежит к фундаментальным философским категориям естествознания. В отличие от материального и энергетического ресурсов, информационный ресурс не уменьшается при потреблении, накапливается со временем. Объём человеческих знаний удваивается каждые 10 лет, мощность компьютеров увеличивается вдвое через 1, 5 года. Особенность информации состоит в том, что она возникает в одном месте, а используется в другом.

Информация, подлежащая передаче и выраженная в определенной форме, называется сообщением. Сообщение может быть представлено в форме текста, телеграммы, слова, цветного или чёрно-белого изображения или цифрового потока данных. Сообщение на расстояние может быть передано с помощью материального носителя. В системах связи в качестве носителя сообщений используются электрические сигналы. Электрический сигнал представляет сообщение во времени.

Определим параметры электрических сигналов с точки зрения их передачи по тракту связи. Такими параметрами являются: длительность сигнала Тс, ширина его спектра Fс и динамический диапазон Дс.

Тс − определяет интервал времени, в переделах которого сигнал существует;

Fс − даёт представление о скорости изменения сигнала внутри интервала

его существования. В системах связи ширину спектра сигнала сужают, т. к. тракт связи имеет ограниченную полосу пропускаемых частот. Спектр сужают исходя из допустимых искажений сигнала. При телефонной связи спектр речевого сигнала эффективно передаётся полосой частот ЭППЧ 0, 3 − 4 кГц. В этой полосе частот человеческая речь разборчива. Эта норма узаконена международным консультативным комитетом по радио и телефонии МККР и Т.

Необходимая ширина спектра телевизионного сигнала определяется требуемой чёткостью изображения и при стандарте 625 строк составляет 6 МГц.

Динамический диапазон Дс – это отношение наибольшего уровня передаваемого сигнала к его наименьшему значению. Обычно этот параметр

выражается в логарифмических величинах децибелах (дБ).

Дc=20lg Uc max/Uс min (6.1)

Минимальный уровень сигнала определяется уровнем собственных шумов тракта связи, а максимальный − допустимыми нелинейными искажениями сигнала при передаче его по тракту связи. Динамический диапазон речи диктора телевидения составляет 20 − 30 дБ, симфонического оркестра 75 − 100 дБ.

Для общей характеристики сигнала связи вводят параметр – объём сигналаVc.

V с = T с ⋅ F с ⋅ Д с, (6.2)

Чем больше объём сигнала, тем больше информации можно заложить в этот объём, и тем сложнее передать такой сигнал по тракту связи с требуемым качеством. Поэтому тракт связи также характеризуется объёмом Vтр, т. е. способностью передавать определённый объём информации при допустимом качестве.

V _ТР = T _ТР ⋅ F _ТР ⋅ Д _ТР, (6.3)