7. Представление об информации.

Понятие «информация» является центральным понятием кибернетики. Оно используется и в теории информации, хотя основным понятием классической теории информации следует признать «количество информации».

Здесь можно выделить три возможных подхода: антропоцентрический, техноцентрический и недетерминированный.

Суть антропоцентрического подхода состоит в том, что информацию отождествляют со сведениями и фактами, которые теоретически могут быть получены и усвоены, то есть преобразованы в знания. Этот подход в настоящее время применяется наиболее широко.

Суть техноцентрического подхода состоит в том, что информацию отождествляют с данными. Этот подход нашел очень широкое распространение в технических дисциплинах.

Недетерминированный подход к понятию информации встречается также достаточно широко. Он состоит в отказе от определения информации на том основании, что оно является фундаментальным, как, например, материя и энергияПонятие информации.

Научное определение информации дается достаточно просто, если предположить, что информация – это динамический объект, не существующий в природе сам по себе, а образующийся в ходе взаимодействия данных и методов. Информация – это продукт взаимодействия данных и методов, рассмотренный в контексте этого взаимодействия. Опирается на понятие «количество информации», являющееся мерой частоты употребления знаков, которая никак не отражает ни смысла, ни важности передаваемых сообщений. В связи с этим иногда говорят, что теория информации находится на синтактическом уровне.

Основу интересующей нас теории информации составляют результаты решения ряда проблем именно этого уровня. Она опирается на понятие «количество информации», являющееся мерой частоты употребления знаков, которая никак не отражает ни смысла, ни важности передаваемых сообщений. В связи с этим иногда говорят, что теория информации находится на синтактическом уровне.

Проблемы семантического уровня связаны с формализацией смысла передаваемой информации, например, введением количественных оценок близости информации к истине, т. е. оценок ее качества. Эти проблемы чрезвычайно сложны, так как смысловое содержание информации больше зависит от получателя, чем от семантики сообщения, представленного в каком-либо языке. Информация заложена в сообщении, но проявляется она только при взаимодействии с получателем, так как может быть зашифрована

8. Применение импульсной техники для распространения сигналов. Импульсная модуляция, АИМ (амплитудно-импульсная модуляция), ШИМ (широтно-импульсная модуляция), ФИМ (фазово-импульсная модуляция) и их характеристики.

Импульсная модуляция сигналов. Увеличение объема измерительной информации, переда­ваемой по каналам связи, приводит к все более широкому применению импульсной модуляции, которая имеет целый ряд преимуществ перед модуляцией гармонических колеба­ний. Импульсная модуляция используется в измерительно-информационных системах (ИИС) с времен­ным разделением каналов, в которых в паузах между им­пульсами, несущими информацию об одной измеряемой величине, размещается информация о других измеряемых величинах. Последовательность импульсов позволяет модулировать несколько параметров сигнала, т. е. более эффектив­но использовать канал связи. Применение импульсных сигналов дает возможность существенно увеличить мощ­ность в импульсе при небольшой средней мощности и тем самым повысить помехоустойчивость передачи информации.

В практике наиболее часто используются импульсы прямоугольной формы, которые легко формируются на основе современной электронной базы. Периодическая последовательность прямоугольных импульсов показана на рис.4.13.

Периодическую последовательность импульсов харак­теризуют следующие параметры: амплитуда импульсов А, период повторения Т, частота импульсов f=1/T, длитель­ность импульсов τ, скважность v=T/τ, фаза импульсов φ=(2πτ₃)/T где τ₃ - задержка относительно опорной последовательности импульсов (показана штрихо­выми линиями).

Любой из перечисленных параметров импульсной последовательности может являть­ся параметром модуляции. На рис.4.14 проиллюстрированы основные виды импульсной модуляции.

Рис.4.13

При амплитудно-импульсной модуляции (АИМ) в соответствии с модулирующей функцией x(t) изменяется амплитуда импульсов.

При частотно-импульсной модуляции (ЧИМ) изменяется частота повторения импуль­сов. При этом обычно оста­ется постоянной либо длительность импульсов, либо их скважность.

При широтно-импульсной модуляции (ШИМ) частота повторения импульсов не меняется, но меняется длительность импульсов и, соответственно, скважность.

При фазово-импульсной модуляции (ФИМ) форма импульсов не меняется, они лишь незначительно (на τ₃) смещаются относительно опорной периодической последовательности импульсов во времени. Как и при непрерывной модуляции гармонических сигналов, различия между ЧИМ и ФИМ заключаются лишь в глубине модуляции.

Рис. 4.14

В современных средствах связи очень широко используется передача информации по радиоканалу. В этом случае необходим перенос частотной полосы сигнала в высокочастотную область и передача ведется на высокой гармонической частоте, т.е. по-сути используется двойная модуляция, когда импульсные последовательности, показанные на рис.4.14 имеют высокочастотное гармоническое заполнение.

Импульсная модуляция означает, что по каналам связи передаются дискретные отсчеты модулирующей функции x(t), что приводит к неизбежным погрешностям при ее восстановлении. Для оценки этих погрешностей рассмотрим спектральные характеристики импульсных последовательностей.