Сделай Сам Свою Работу на 5

Основные теоретические сведения.

Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики»

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

ПО КУРСУ

«Основы передачи дискретных сообщений»

 

Г. Хабаровск, 2008.

УДК 621.394

О.Б.Ананьина. Методические указания к лабораторным работам по курсу «Основы передачи дискретных сообщений» для студентов высшего профессионального образования специальности 210404 «Многоканальные телекоммуникационные системы». - г. Хабаровск, ХИИК ГОУ ВПО СибГУТИ, 2007.

 

 

Приведены описания лабораторных работ, задания на предварительные расчеты, требования к содержанию отчетов.

Для студентов ВПО специальности 210404 для всех форм обучения.

 

Рецензент – Ваганов Д.В.

Рассмотрено на методическом совете

ХИИК ГОУ ВПО СибГУТИ и

рекомендовано к изданию.

г.Хабаровск, 2008 г.

 

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Лабораторная работа №1 «Эффективное кодирование на примере кода 4

Хаффмана»

Лабораторная работа №2 «Исследование методов кодирования и деко- 18

дирования циклических кодов»

Лабораторная работа №3 «Исследование сверточного кода» 28

Лабораторная работа №4 «Исследование систем передачи с решающей 39

обратной связью и неидеальным обратным каналом»

Лабораторная работа №5 «Исследование методов коммутации» 50

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

Эффективное кодирование на примере кода Хаффмана

Цель работы.

Изучение принципа эффективного кодирования источника дискретных сообщений.

 

Подготовка к выполнению работы.

2.1. Изучить принцип эффективного кодирования источника дискретных сообщений (метод Хаффмана).

2.2. Осуществить кодирование каждого сообщения алфавита (см. таблицу 1),

используя двоичный код:

- равномерный;

- код Хаффмана, в соответствии с заданным вариантом.

 

Таблица 1 – Вероятность появления сообщений алфавита.

Вариант Знак
а1 0,20 0,13 0,04 0,28 0,37 0,07 0,01
а2 0,05 0,17 0,17 0,04 0,13 0,09 0,03
а3 0,17 0,04 0,14 0,16 0,17 0,01 0,16
а4 0,24 0,26 0,26 0,02 0,07 0,23 0,13
а5 0,28 0,15 0,10 0,13 0,10 0,27 0,37
а6 0,02 0,07 0,11 0,07 0,07 0,16 0,20
а7 0,04 0,18 0,18 0,30 0,09 0,17 0,10

 



 

2.3. Определить значения , , и

2.4. Рассчитать значения и

Вариант для построения кода задается преподавателем.

 

 

Основные теоретические сведения.

К числу основных информационных характеристик источника сообщений относятся: количество информации в отдельных сообщениях, энтропия и производительность источника сообщений.

Количество информации. Единицей измерения количества информации является бит. Чем меньше вероятность появления того или иного сообщения, тем больше количество информации извлекается при его получении и наоборот. Если источник может выдавать одно их двух независимых сообщений (а1 и а2) и первое из них выдается с вероятностью p(а1)=1, то интуитивно понятно, что сообщение а1 не несет информации, ибо оно заранее известно получателю.

Количество информации, которое приходится на одно сообщение а1 определяется выражением:

 

Среднее количество информации в сообщениях поступающих от источника, называется энтропией H(A). Она определяется путем усреднения значений I(а1) по всему объему алфавита и для источника без памяти [1] равна:

(1)

где K – объем алфавита А передаваемых сообщений.

Энтропия – это мера неопределенности в поведении источника сообщения (ИС). Она равна нулю, если с вероятностью равной единице источником выдается всегда одно и тоже сообщение (в этом случае неопределенность в поведении ИС отсутствует). Энтропия максимальна, если сообщения выдаваемые источником появляются независимо и с одинаковой вероятностью. В этом случае она равна log2K.

Среднее количество информации, выдаваемое источником в единицу времени, называют производительностью источника и определяют по формуле:

, (2)

где T – среднее время, отводимое на передачу одного сообщения.

 

Выражение для средней длительности сообщения имеет вид

, (3)

здесь - время передачи i-го сообщения заданного алфавита.

Сформулируем задачу статистического кодирования, которую часто приходится решать в технике документальной электросвязи. Каждое сообщение аi алфавита А необходимо закодировать, используя двоичный код (символы 1 и 0). При этом выбранный код, во-первых, должен обеспечивать возможность однозначного декодирования, т.е. позволять по принятой последовательности символов «0» и «1» однозначно восстановить переданное сообщение. Во-вторых, на передачу сообщения в среднем должно быть затрачено минимальное число двоичных символов, что позволит передавать за единицу времени максимальное число сообщений. Полученный код можно считать оптимальным.

 

Пример 1.Пусть А={а1, а2, а3}. Некоторые возможные коды для букв алфавита А представлены в таблице 2.

Таблица 2.

А Код 1 Код 2 Код 3
а1 а2 а3

 

Код 1 не является однозначно декодируемым кодом, так как комбинация а2 является начальной частью комбинации а3. Для доказательства этого рассмотрим, например, двоичную последовательность 0101. Она может быть декодирована одним из сообщений:

а2, а1, а2, а1; а3, а3; а2, а1, а3; а3, а2, а1.

Код 2 декодируется однозначно, поскольку все кодовые комбинации этого кода имеют равные длины и различны.

Код 3 также однозначно декодируемый, поскольку никакая его кодовая комбинация не является началом (префиксом) другого кодового слова.

Код, обладающий тем свойством, что никакая более короткая комбинация не является началом другой более длинной комбинации кода, называют префиксным. Префиксные коды всегда однозначно декодируемы.

 



©2015- 2017 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.