Типы приема и передачи информации. Современные средства и способы передачи информации и их особенности

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Характеристика локальных компьютерных сетей и рассмотрение основных принципов работы глобальной сети Интернет. Понятие, функционирование и компоненты электронной почты, форматы ее адресов. Телекоммуникационные средства связи: радио, телефон и телевидение.

курсовая работа , добавлен 25.06.2011


Изучение радиотехнических систем передачи информации. Назначение и функции элементов модели системы передачи (и хранения) информации. Помехоустойчивое кодирование источника. Физические свойства радиоканала как среды распространения электромагнитных волн.

реферат , добавлен 10.02.2009


Технологии построения сетей передачи данных. Обоснование программных и аппаратных средств системы передачи информации. Эргономическая экспертиза программного обеспечения Traffic Inspector. Разработка кабельной системы волоконно-оптических линий связи.

дипломная работа , добавлен 24.02.2013


Что такое ТСР? Принцип построения транкинговых сетей. Услуги сетей тракинговой связи. Технология Bluetooth - как способ беспроводной передачи информации. Некоторые аспекты практического применения технологии Bluetooth. Анализ беспроводных технологий.

курсовая работа , добавлен 24.12.2006


Классическое шифрование передачи криптографического ключа. Протоколы квантовой криптографии, их сущность и содержание. Анализ возможности передачи конфиденциальной информации по квантовым каналам связи. Способы исправления ошибок при передаче информации.

курсовая работа , добавлен 08.05.2015


Состав и технические требования к системе передачи информации с подстанции. Определение объемов телеинформации. Выбор и сопряжение аппаратуры преобразования и передачи телемеханической информации с аппаратурой связи. Расчет высокочастотного тракта по ЛЭП.

курсовая работа , добавлен 14.09.2011


Средства связи как технологии передачи информации: история, характеристика. Проводные, кабельные, воздушные, оптоволоконные линии связи. Беспроводные, радиорелейные, спутниковые системы; буквенно-цифровые сообщения. Сотовая связь, Интернет-телефония.

курсовая работа , добавлен 18.12.2012

Способы передачи данных по коммуникационным сетям.

В настоящее время существует большое количество способов передачи данных. Но во всех способах передача данных происходит по принципу электрических сигналов. Электрические сигналы – это, переводя на компьютерный язык, биты , которые представляют собой цифровые, либо аналоговые сигналы, переходящие в электрические импульсы.

Совокупность всех видов передачи данных называется канал передачи данных . В него входят такие средства передачи данных, как: интернет сети, стационарные линии, точки приёма и передачи данных. Каналы передачи данных разделяют на два вида: аналоговые и дискретные.
Основное различие заключается в том, что аналоговый тип представляет собой непрерывный сигнал, а дискретный , в свою очередь, представляет собой прерывистый поток данных.

Для обеспечения наилучшей производительности все устройства производят работу с устройствами в дискретном виде. В дискретном виде применяются цифровые коды, которые преобразовываются в электрические сигналы. А для передачи дискретных данных с помощью аналогового сигнала требуется модуляция дискретного сигнала.

При использовании информации на устройстве происходит обратное преобразование сигнала. Обратное преобразование сигнала называется демодуляцией . Таким образом, существует два процесса преобразования сигнала: модуляция и демодуляция. В процессе модуляции информация представляет собой синусоидальный сигнал с определённой частотой.

Для преобразования данных используются такие способы модуляции :
1. Амплитудная модуляция данных;
2. Частотная модуляция данных;
3. Фазовая модуляция данных.

Для передачи данных дискретного типа по цифровому каналу используется система кодирования . В основном, различают два типа кодирования.
1. Потенциальное кодирование;
2. Импульсное кодирование.

Стоит отметить то, что, представленные выше, методы кодирования используются на каналах высокого качества передачи информации. А к модуляции разумнее прибегать только тогда, когда при передачи данных возникает искажение сигнала.

В большинстве случаев, модуляцию используют в работе с крупными информационными сетями. Так как основная часть информации передаётся по аналоговой линии . Это связанно с тем, что данные линии были разработаны задолго до появления цифровых сигналов.

Также каждый вид канала имеет свой способ синхронизации данных . Выделяют два главных вида синхронизации данных: асинхронный и синхронный . Синхронизация используется для того, чтобы произвести точную передачу данных от источника к потребителю.

Синхронизация требует дополнительное оборудование. Например, для выполнения процесса синхронизации необходима дополнительная линия для передачи синхронизирующих импульсов в канал связи. С помощью синхронизации производиться беспрерывная и четкая передача данных. Процесс передачи данных начинается с появления синхронизирующих импульсов.

Главной особенностью асинхронной передачи данных является то, что дополнительный канал связи не требуется. В данном типе при передаче используются байты, которые сопровождают передаваемый байт информации.

×

Для обмена данными между вычислительными сетями используют три основных метода передачи информации :

1. Симплексная (однонаправленная);
2. Полудуплексная;
3. Дуплексная (двунаправленная).

Перед тем, как отправить информацию в вычислительную сеть, отправитель разделяет информацию на маленькие блоки, которые чаще всего называют пакетами данных . На конечном пункте отправки все пакеты собираются в единый последовательный список. Затем происходит процесс преобразования всех частей в единый исходный материал.

Для правильной работы, с пакетом данных должна быть указана такая информация, как:

Дополнительные операции по увеличению эффективности коммуникационного канала.
Существуют три типа коммутации вычислительной системы :
1. Коммутация каналов;
2. Коммутация пакетов;
3. Коммутация сообщений.
Коммутация каналов служит для создания непрерывного канала из последовательно соединённых линий. После того как данный канал образовался, вся информация и файлы могут передаваться на высокой скорости.
Коммутация сообщений служит для работы с почтовыми файлами и серверами. Эта операция включает в себя ряд возможностей таких как: передача, приём, хранение. Большое количество сообщений, как правило, передаётся блоками. При отправке группы сообщений блок переходит от одного коммуникационного узла к другому и в конечном итоге доходит до адресата. Если произошла ошибка передачи блока (сбой связи, технические неполадки и т.д.), то весь блок сообщений начнёт передаваться заново. До того момента пока весь блок сообщений не достигнет получателя, будет невозможно совершить новую передачу.

Способ передачи информации определяется целью коммуникации, сформированностью каналов коммуникации, наличием общей для сторон коммуникации знаковой системы (языка общения, символьной системы). Язык общения характеризуется жанрами устной и письменной речи, которые должны быть формализованы для каждого канала коммуникации. Стандартизация языка коммуникации осуществляется исходя из стандартов стиля, механизма передачи информации. Для передачи смысловой и оценочной информации отбираются соответствующие вербальные и невербальные средства. Такие коммуникативные факторы, как выбор языкового кода, правила и нормы их использования и способы актуализации частных коммуникативных функций, формируют коммуникативную установку. Языковый код выбирается исходя из объема, частотности, существующих коммуникативных средств и каналов коммуникации.

Передаваемая информация должна адекватно восприниматься получателем. Для этого кодирование и декодирование замыкается в единую цепь. Когда коммуникация осуществляется с помощью технических средств, обеспечивается кодирование и декодирование информации по различным каналам коммуникации. В современных технических средствах это обеспечивается применением на входе и выходе канала коммуникации идентичной аппаратуры. Получатель информации должен уметь :

Быстро выделить тематику информации по ключевым словам;

Правильно интерпретировать начало сообщения и, следовательно, предвосхищать его развертывание;

Восстановить смысл сообщения несмотря на пропущенные элементы;

Правильно определить замысел высказывания (дискурса).

Эти умения соотносятся с системой кодирования-декодирования, обеспечивающей коммуникацию.

Речевое сообщение имеет структуру, включающую в себя вводную, основную части и заключение. Внутренняя структура речи отражает соотношение частей речи между собой, части и целого, динамику сообщения (зачин, кульминация, развязка) и др. Наиболее общие синтаксические требования к коммуникативному процессу, протекающему в речевой форме, сводятся к использованию кратких высказываний с простой грамматической структурой, прямого порядка слов, ограничению многословных и многоуровневых оборотов, подчеркиванию его смысловых значений при помощи пауз и интонации. Большое внимание следует обращать на нормативное произношение, распределение смыслового ударения, интонацию, тональность, темп и ритм сообщения. Все эти нюансы передают оценочное отношение коммуникатора к информации, способствуют выразительности передаваемого сообщения. Эффективность восприятия информации существенно возрастает при совпадении темпа и ритма коммуникатора и личного темпа и ритма слушателя. Среди эстетических требований к речевому коммуникативному процессу следует выделить ограничение или полное исключение неблагозвучных и редко употребляемых форм, а также исключение в одном высказывании слов с общим корнем и тождественным содержанием, неоправданных повторов, пауз.

К субъективным факторам восприятия, обусловленным психологическими особенностями и индивидуальным опытом человека, относятся :

а) осмысленность восприятия, предполагающая оценку идентичности информации, т.е. соотношение между реальными и описываемыми событиями, понимание оценочного отношения к информации ее отправителя – коммуникатора и его коммуникативную установку;

б) дискретность восприятия, которая связана с особенностью человека вычленять в сообщении «смысловые опоры» в результате расчленения, анализа и объединения потока информации;

в) обусловленность восприятия прошлым опытом человека, так называемая апперцепция, которая дает ему возможность предвосхищать, прогнозировать дальнейшую информацию;

г) опережающий характер восприятия, связанный с предыдущим фактором.

Способность человека предвосхищать будущее – антиципация – основывается на законе опережающего отражения воздействия окружающей действительности, сформулированном П.К. Анохиным. Воспринимая сообщение, человек получает нужную информацию уже в его начале и на основе контекста может предвосхитить завершающую часть высказывания (дискурса).

Эффективность коммуникативного процесса усиливает обращение к известным именам, авторитетам. Люди чувствуют себя увереннее, если их мнение совпадает с точкой зрения известных личностей. Нередко в коммуникативном процессе можно заметить использование экзотических терминов с целью приобщения слушателя (читателя, зрителя) к таинственности и романтике неизведанного. В то же время перенасыщенность сообщения непонятными, хотя и будоражащими воображение словами может создать барьер непонимания.

Чаще всего в коммуникационном процессе можно заметить использование обращения к текущим общественным событиям, фактам социальной значимости. Здесь используется не только актуальная информация, но и ценностная ориентация коммуниканта. Активизации коммуникативных процессов способствует реализация и других функций коммуникации: побудительной, регулирующей, воле-изъявительной, ритуальной, самопрезентации. На формирование коммуникативных норм и правил передачи информации влияет специфика выбранного канала коммуникации. Дополнение вербальных коммуникативных средств изобразительными (фотографии, карикатуры, графики, схемы и т.п.) значительно усиливает воздействие информации на аудиторию. Таким образом, использование различных приемов поддержания коммуникативного процесса и факторов, способствующих воздействию коммуникации на индивидов и социальные группы, позволяет коммуниканту направлять процесс обмена информации в нужное русло и добиваться поставленных им целей.

Не может не быть позорным бессилие помочь себе словом, так как пользование словом более свойственно человеческой природе, чем пользование телом.

Аристотель

Для чего человек говорит? Для чего ему дан аппарат, который уме­ет производить речевой поток или текст? Для того, чтобы передавать информацию. Передача информации - универсальное назначение лю­бой речи. Язык устроен таким образом, что за потоком звуков или букв стоит некоторый смысл. Набор (даже речевых) звуков, за которым не стоит смысл, не является ни речью, ни текстом. А является текстом только то, за чем стоит смысл, передаваемый, с одной стороны, и понятый, с другой стороны. Более того, если текст понятен передающему (говоря­щему) и непонятен принимающему (слушающему или читающему), то он тоже, в строгом смысле слова, текстом не является. Например, "Anawasifu watoto wa wageni wangu" (cyax.) - "Он хвалит детей моих гостей" - для многих русскоязычных людей не является текстом, по­тому что он непонятен и не может быть понятен, так как им неизвестен язык суахили, на котором он написан. Языковая способность (competence) дана человеку для познания естественного языка и коммуникации на этом языке. Сама структура естественного языка, а это структура зна­ковая (естественный язык - это семиотическая система), для передачи информации как таковой является оптимальной. Человек использует естественный язык с двумя целями: не только передать информацию, но еще и понять мир. Следовательно, язык существует также как средство познания. Что такое познание? Познание может быть терминологичес­ки определено как прием информации (хотя это и неточный аналог). В этом случае можно сказать, что естественный язык дан человеку для приема и передачи информации. Однако функции приема и передачи информации принадлежат мышлению. Именно мышление занимается исключительно приемом, переработкой и передачей информации. В та­ком понимании язык и мышление начинают восприниматься как еди­ная сущность. На протяжении долгого времени лингвистика как наука в известной степени отождествляла эти понятия. Опубликовано множе­ство книг и статей, в названии которых одновременно присутствуют слова язык и мышление, а в самом тексте доказывается двуединая сущ­ность этого объекта (в частности, знаменитая книга основателя веду­щей лингвистической концепции XX века - теории трансформацион­ных порождающих грамматик - Н. Хомского, которая так и называет­ся: "Язык и мышление", являющаяся фундаментальной для развития со­временной науки о языке; см. гл. "Демонстрация по аналогии").

Естественный язык долгое время считался идеальной моделью для мыслительной функции. Интеллектуальная деятельность и язык проецируются друг на друга и создают единую сущность - это идея, за кото­рую лингвистика держалась до самых последних лет.

Когда говорят "идеальная модель" (или "идеальный аппарат"), разумно задать вопрос: "А с чем ее сравнивают, чтобы сделать заключе­ние о том, что она самая лучшая?" Ведь обычно для признания преиму­щества некоторого объекта его сравнивают с другими объектами. Та­кова обычная практика получения результата через сравнение. Этот привычный способ оценки объектов окружающего мира, тем не менее, ока­зывается не единственным, и наука XX века подошла к пониманию того, что существуют такие объекты, идеальная сущность которых не долж­на доказываться через сравнение. Дело не в том, что "идеальность" этих объектов недоказуема, а просто восприятие их как идеальных должно лежать в основе теории, входить в ее аксиоматику. Эта мысль от­нюдь не лингвистического происхождения, это концептуальное заво­евание естественных наук.

-Я вчера посмотрел фильм и увидел самую красивую женщину в мире.

- А ты что, со всеми сравнивал? Как ты можешь говорить, что она самая красивая женщина в мире, если основную массу женщин ты про­сто не видел?

- Она - самая красивая, потому что красивее быть невозможно. Зачем сравнивать?

Подобные рассуждения неформальны и недоказуемы, их можно не принимать, но их методологическая правомерность апробирована сегодняшней наукой. На основе постулатов такого типа уже достигнуто немало научных результатов.

Итак, бывают априори идеальные структуры. В случае когда мы говорим о естественном языке, это не структура, а класс структур (т.е. множество), которые для определенной цели (коммуникативной) изна­чально воспринимаются как идеальные. Этот класс структур - все ес­тественные языки, существующие на нашей планете. Важно понять, что не бывает языков более сложных и менее сложных, более выразитель­ных и менее выразительных, не бывает языков лучших и худших - на любом естественном языке можно выразить самую глубокую мысль. (Это научно обоснованное положение, в частности, лишает расистскую кон­цепцию теоретического фундамента.) Другое дело, что языки значитель­но отличаются своей структурой: одни усложнены в блоке лексики, дру­гие - в блоке грамматики. Если в одном языке (например, английском) для обозначения некоторого объекта существует термин, а в другом язы­ке (например, языке папуасов) термина нет, то это не значит, что нельзя выразить данное значение, - оно будет выражено описательно многи­ми словами, объясняющими смысл этого термина, но мысль все равно будет доведена до слушателя достаточно адекватно.

Признавая естественные языки изначально идеальными коммуникативными структурами, тем не менее разумно задаться вопросом, все­гда ли прием и передача информации как функции мыслительной деятельности происходят средствами естественного языка, или у человека существуют еще и другие возможности. (Имеется в виду, конечно, не семиотическая система BL, так как она сопровождает речь, т.е. естественный язык.)

Оказывается, что прием и передача информации могут быть осуществлены, кроме ЕЯ, как минимум еще двумя способами, соответствую­щими двум интеллектуальным возможностям человека: образному мыш­лению и сенсорике. Образное мышление - восприятие мира в виде кар­тинки. Художественное полотно или скульптура - это тоже текст (прав­да, особого свойства), несущий немалую информационную нагрузку. Мышление зрительными образами знакомо каждому человеку, напри­мер, когда он вспоминает эпизод из своей жизни не расчлененный сло­весно, а зафиксированный сознанием в виде фотографии.

Под сенсорикой понимается биоэнергетический способ обмена информацией, при котором человек ничего не говорит и ничего не демонстрирует (он, вообще, может быть ненаблюдаем), но при этом передает информацию, и она воспринимается коммуникантами.

Таким образом, при более глубоком анализе становится очевидным, что от природы люди наделены тремя разными формами мышления: ЕЯ, образным мышлением и сенсорным мышлением.

Как работает естественный язык в своей речевой, коммуникатив­ной функции, мы наблюдаем постоянно: выстраивается линейно упоря­доченный текст, где за одним словом следует другое, каждое из слов имеет свое значение, вместе создавая суммарный смысл (правда, эта сум­ма условная, она не является результатом простого сложения всех со­ставляющих элементов).

Как функционирует образное мышление, на котором основано, в частности, изобразительное искусство? Восприятие мира осуществля­ется нерасчлененно, а единой картинкой. Живописное полотно как ли­нейный текст читать невозможно, его нельзя расчленить на элементы, оно воспринимается целиком. Человек не получает больше информации при переходе, скажем, от левой части картины к правой, но он по­лучает все больше информации, продолжительно рассматривая все по­лотно. Значит, по сравнению с естественным языком это принципиально иная форма восприятия. Нерасчлененные картины могут в некоторых видах искусства образовывать линейную последовательность (ки­нематограф, комиксы и др.), но важно понять, что элементами такой последовательности всегда являются комплексные, совокупные образы.

Надо сказать, что есть люди, которые наделены образным мышле­нием в гораздо большей степени, чем другие. Ребенок подчас удивляет своих родителей непривычной реакцией на обычные вопросы.

- Как ты себя чувствуешь?

- Я тебе сейчас нарисую.

- Тебе нравится эта собачка?

- Я сейчас слеплю.

- Что тебе папа сегодня подарил?

- Ой, я тебе покажу.

Естественная попытка войти с таким ребенком в речевую коммуникацию наталкивается на очевидное преобладание образного мышления над речевым. Этот феномен, с одной стороны, врожденный, а с другой стороны, видимо, ненаследуемый, что доказывается известным фактом: у великих художников редко рождаются дети, просто хорошо рисую­щие. Интересно, что профессиональными художниками-педагогами спо­собности к живописи человека определяются словами: "У него (нее) хороший глаз, он (она) умеет видеть". Что означает "иметь хороший глаз"? Это способность увидеть в картине больше, чем видят другие люди, и способность передать через нерасчлененную структуру информации больше, чем умеют другие. Таким образом, живопись и рисунок - это отнюдь не умение нарисовать, скажем, лошадь. Это - умение выразить сложный, глубокий смысл зримым способом вместо словесного. Это отличие носит, конечно, принципиальный характер. В трилогии "Хрис­тос и Антихрист" Д.С. Мережковский вкладывает в уста Леонардо да Винчи такие слова: "Глаз дает человеку более совершенное знание при­роды, чем ухо. Виденное достовернее слышанного... В словесном опи­сании - только ряд отдельных образов, следующих один за другим; в картине же все образы, все краски являются вместе, сливаясь в одно, подобно звукам в созвучии..." Люди с развитым образным мышлением воспринимают мир иначе, чем люди с преобладанием мыслительной языковой функции.

Говоря о сенсорном мышлении, следует заметить, что сама пробле­ма дискредитирована большим количеством случаев профанации. К сожалению, существует много людей, которые посредством простого жульничества выдают ничто за сенсорное воздействие, и это очень повредило научному исследованию биосенсорики. Тем не менее способ приема и передачи информации без помощи известных науке анализаторов, бе­зусловно, существует.

Основу этого феномена следует искать, видимо, на самом глубо­ком, "клеточном" уровне. Оказывается, что лишенная зачатков нервной системы и каких-либо рецепторов клетка способна демонстрировать явление, которое проявляется в ясновидении, прогностике, ретрос­пекции, - оно получило название "клеточной телепатии". В 1965 году в лаборатории академика В. Казначеева в Новосибирске начались опы­ты по коммуникации между изолированными клетками. Принципиальная схема их очень проста. В два прозрачных, герметически закры­тых кварцевых шара помещаются одинаковые одноклеточные куль­туры. Между ними нет никакого контакта, ни биологического, ни хи­мического, ни физического. Они лишь "видят" друг друга. В первый шар вводится болезнетворный вирус, в результате чего клетки погиба­ют. И тут обнаруживается поразительная вещь: клетки в соседнем шаре тоже заболевают и погибают, хотя возможность случайного переноса вируса исключена. Если у второго шара с погибшей культурой поста­вить третий со здоровыми клетками, последних, в свою очередь, постиг­нет та же участь. В ходе опытов была создана целая линия из 50 шаров, и цепная реакция шаг за шагом охватила ее всю. Этот процесс можно продолжать до бесконечности, но результат будет один и тот же. Воз­никает вопрос: что же является причиной гибели клеток, если матери­альный субъект - вирус - надежно изолирован в первом шаре? Ответ возможен только один: "смертельная" информация. Но тогда как она передается? Ведь у клетки нет оптических рецепторов, чтобы получить ее в прозрачном шаре, а все остальные, известные нам каналы воспри­ятия информации в данном случае исключены. Значит, ее передача мо­жет происходить лишь через биополе, которое генерирует даже отдель­ная клетка, не говоря уже о любом живом организме. "Изучая поведе­ние клеток, механизм их воспроизводства, влияние, которое они ока­зывают друг на друга при отсутствии какого-либо контакта, за ис­ключением "визуального", мы пришли к мысли, проведя тысячи опы­тов, что подлинная природа живых организмов проявляется в их вза­имном влиянии, а не в изолированной жизни, - подчеркивает В. Казначеев. - Мы должны были признать существование биополей. Наши работы подтвердили также гипотезу, согласно которой, помимо живых клеток, существует "космическая" жизнь. Интересно, что наличие по­лей является не только свойством, но и необходимым условием суще­ствования живого человеческого организма: в камере магнитной изоляции человек может находиться не более 30 минут, после чего в мозгу начинаются необратимые изменения. Причина, видимо, кроется в том, что на протяжении четырех миллиардов лет живая материя никогда не находилась в состоянии изоляции от магнитных полей, которые стали необходимым условием ее сохранения и развития.

Доказана возможность бесконтактного информационного воздействия человека на жизнедеятельность биологических объектов разного уровня организации: клеток, микроорганизмов, животных и людей. Когда экстрасенс подносит руки к пробирке с одноклеточными организма­ми, в микроскоп бывает видно, как одноклеточные начинают букваль­но метаться вверх-вниз по пробирке и лишь через час возвращаются в прежнее состояние. На основе этого опыта разработан достоверный способ оценки экстрасенсорных способностей людей, с помощью ко­торого легко определяются лжецелители.

При мысленной стимулирующей установке экстрасенса на рост микроорганизмы развиваются в несколько раз интенсивнее, при установке на угнетение жизнедеятельность снижается в среднем на треть. Опыты на животных показывают, что, например, искусственно вызванное вос­паление лап у белых крыс проходит в три раза быстрее, чем у конт­рольных, если в течение двух недель экстрасенс проводит несколько се­ансов лечебного облучения. Поскольку какое-либо внушение или само­внушение в данных экспериментах исключается, единственным факто­ром может быть воздействие биологической энергии, генерируемой че­ловеком и несущей информацию о происходящих в мозгу процессах. Причем, скорее всего, она отлична от всех известных видов энергии, ибо влияет и на неживые объекты. Обращаясь к скептикам, следует ска­зать, что, как советовал известный физиолог Клод Бернар, "когда по­падается факт, противоречащий господствующей теории, нужно при­знать факт и отвергнуть теорию".

Сегодня стало понятно, что биосенсорное воздействие можно моделировать и ему можно научиться. Действительно, существуют цент­ры, которые развивают каждый тип приема и передачи информации, и сенсорику тоже. Сенсорика - это и телекинез, и телепатия, и собствен­но парапсихологические явления. Например, случаи, когда человек, входя в особое состояние, которое называется трансом, видит картину преступления, при котором он не присутствовал, но получил об этом информацию. Каким способом - ни один человек не может объяснить (все объяснения, как правило, малоубедительны). Но важно понять, что не вообще не может, а на естественном языке не может, а нарисо­вать иногда может (это объясняет тот факт, что многие биоэнергетики - прекрасные художники). Это положение дает основание для научной гипотезы. Речь идет о том, что рассмотренные три способа приема и передачи информации находятся в неодинаковом взаимодействии друг с другом. Естественный язык реализуется посредством речевого аппа­рата и слухового анализатора, которые локализованы выше шеи. Об­разное мышление в основном связано со зрительным анализатором, но, кроме того, в канале передачи информации задействованы руки, кото­рые лепят и рисуют. При биосенсорном воздействии анализатором, ви­димо, является все человеческое тело. "Меня как художника прежде все­го привлекает настроение, которое трудно облекается в слова, но кото­рое чувствуют кожей спины", - написал художник-постановщик пье­сы А.П. Чехова "Вишневый сад" в Драматическом театре Санкт-Петер­бурга (1994). Может быть, в этом тексте не следует искать метафору.

Нет никаких оснований предполагать, что информация в этих слу­чаях принимается непосредственно мозгом. Очень распространен спо­соб передачи информации через наложение рук. Локализация участков человеческого тела, которые задействованы в приеме и передаче информации средствами естественного языка, образного мышления и биосенсорики, совершенно неодинакова; при этом образное мышление приближено к естественному языку, а биосенсорика - к образному мышлению. Удаленность же биосенсорики от естественного языка так велика, что одно даже не может быть объяснено через другое.

Научное рассмотрение проблемы соотношения мыслительных ти­пов находится в стадии становления. Этим будет заниматься наука XXI века. Поэтому предлагаемые ниже положения носят в известной мере гипотетический характер.

1. У каждого человека от природы существуют все три типа мышления.

2. У разных людей по отношению друг к другу эти типы распреде­лены в процентном отношении неодинаково.

3. Значительный приоритет одного мыслительного типа у человека приводит к редукции двух других.

Если понаблюдать за людьми, которые профессионально занима­ются, скажем, изобразительным искусством, становится заметно, что многие художники умеют хорошо говорить и даже на нескольких язы­ках, но им это не очень интересно делать. Этим людям, как правило, с трудом даются процедуры строгих логических переходов (они линей­ны!), поэтому в школьные годы они обычно плохо справляются с такой дисциплиной, как алгебра.

Люди, обладающие сильными сенсорными данными, также редко бывают очень разговорчивы: они не испытывают в этом потребности.

4. Все типы мышления развиваемы, врожденное распределение их неявляется постоянным на протяжении жизни, возможна тенденция к смещению. Это распределение - не статичная структура, оно может быть зафиксировано только в единицу времени. Конечно, вся челове­ческая жизнь есть развитие его мыслительных способностей, но это не происходит стихийно. Если не стимулировать развитие, наступает процесс деградации. Более того, любая мыслительная форма подлежит уничтожению при неиспользовании, что хорошо доказывается случаями "Маугли", при которых даже одногодичный выход из человеческой комму­никации не позволяет впоследствии восстановить речь, несмотря на кол­лективные усилия психологов, лингвистов, логопедов, врачей. Пораже­ние наступает в течение короткого времени бездействия: речевая спо­собность оказывается полностью утерянной.

Предположим, человек от природы наделен сильным образным мышлением, но в силу обстоятельств не стимулировал его развитие, например не занимался искусством. (Следует заметить, что не каждый вид искусства способствует развитию образного мышления, например музыка, которая, как и речь, представляет собой линейную структуру; а вот занятия живописью, скульптурой и архитектурой поднимают уро­вень образности восприятия мира.) Его учили языкам и математике, пе­реориентируя на первый мыслительный тип, - редукция образного мышления обязательно произойдет, хотя поначалу он даже иностран­ные языки будет воспринимать образно (запечатлевать в своей памяти тексты как фотографии). Существуют понятия "тренированность орга­на" и "нетренированность органа". Если вы не тренируете какой-то орган, он атрофируется. Нет причин предполагать, что с мышлением дело обстоит по-другому.

Рассмотренная закономерность носит общий характер. Если же мы хотим прогнозировать результат развития одного человека, следует учитывать его врожденное распределение всех трех типов мышления. Например, у двух людей (А и В) оно может быть таким.

Совокупность сведений, подлежащих передаче, называется информацией . Сведения могут быть представлены в различной форме, зависящей от используемых знаков (символов), являющихся условными обозначениями некоторых элементарных знаний. Совокупность символов, содержащих некоторую информацию, называют сообщением , т. е. сообщение является формой, в которой информация передается от одного объекта (источника) к другому объекту (получателю). Вид сообщения зависит от используемого набора знаков, который может произвольно меняться и не имеет существенного значения для передачи информации. Важно только, чтобы источник и получатель одинаково понимали значения знаков, используемых для представления сообщений. Действительно, одно и то же сообщение может быть выражено, например, набором букв русского или английского алфавитов, а также с помощью иероглифов или других наборов условных обозначений.

Передача сообщений, а, следовательно, и информации осуществляется при помощи сигналов. Сигналом называют физический процесс, параметры которого зависят от передаваемых сообщений.

Под системой связи понимают совокупность технических средств, предназначенных для передачи информации, включая источник сообщений и получателя сообщений. Если для передачи сообщений используется радиотехнические сигналы (радиоволны), то система передачи информации называется радиотехнической. Специфика радиотехнических систем передачи информации (РТСПИ) связана с особенностями распространения радиоволн, которые учитываются при выборе модели канала связи. В остальном же процессы, протекающие в РТСПИ, не отличаются от процессов в других системах, например, системах проводной связи, акустических и гидроакустических системах. Поэтому рассматриваемые закономерности одинаково присущи всем системам передачи информации.

Передающее устройствопредназначено для преобразования сообщения в сигнал , который может распространяться по линии связи. В общем случае оно выполняет операции кодирования и модуляции. При передаче непрерывных сообщений цифровыми методами передающее устройство осуществляет также операции дискретизации по времени и квантования по уровню.

Современные РТСПИ характеризуются большим разнообразием видов передаваемых сообщений, способов модуляции, принципов построения, режимов работы и т. п. Соответственно они могут быть классифицированы по многим признакам. По числу каналов различают одноканальные и многоканальные системы. По наличию обратного канала различают системы без обратной связи и с обратной связью. По режиму использования канала различают системы односторонней связи (симплексные), системы двусторонней связи (дуплексные) и полудуплексные системы. В первых передача осуществляется в одном направлении, во вторых осуществляется одновременная передача в обоих направлениях. В последних возможна двусторонняя связь, но передача и прием ведутся поочередно.

По виду передаваемых сообщений различают системы передачи дискретных и непрерывных сообщений.

По назначению передаваемых сообщений различают следующие типы систем: телефонные, предназначенные для передачи речи; телеграфные, предназначенные для передачи текста; фототелеграфные, предназначенные для передачи неподвижных изображений; телевизионные , предназначенные для передачи изображений; телеметрические , предназначенные для передачи измерительной информации; системы телеуправления , предназначенные для передачи команд управления; системы передачи данных , предназначенные для обслуживания автоматизированных систем управления.

В зависимости от механизма распространения радиоволн, используемых для передачи сообщений, различают ионосферные, тропосферные, метеорные и космические системы.

Классификация систем по другим признакам, таким, как вид модуляции, способ уплотнения-разделения каналов, способ обеспечения свободного доступа, будет приведена далее.

Любая система характеризуется рядом показателей, которые можно разделить на информационно-технические (достоверность, помехоустойчивость, скорость передачи информации, задержка, диапазон частот) и конструктивно-эксплуатационные (объем и масса аппаратуры, энергетический КПД, мобильность, гибкость, эксплуатационная надежность, стоимость). Далее будут рассмотрены лишь характеристики, наиболее существенные с точки зрения передачи информации.

Достоверность передачи информации характеризует степень соответствия принятых сообщений переданным. Она зависит от параметров самой системы, степени ее технического совершенства и условий работы. Последние определяются типом и состоянием линии связи, видом и интенсивностью помех, а также организационными мероприятиями по соблюдению правил радиообмена и эксплуатации аппаратуры.

Под помехоустойчивостью РТСПИ понимается способность системы противостоять вредному действию помех на передачу сообщений. Она зависит от способов кодирования, модуляции, метода приема и т. п. Количественно помехоустойчивость систем передачи дискретных сообщений можно характеризовать вероятностью ошибки при заданном отношении средних мощностей сигнала и помехи в полосе частот, занимаемой сигналом, или требуемым отношением средних мощностей сигнала и помехи на входе приемника системы, при котором обеспечивается заданная вероятность ошибки .

Одной из важных характеристик системы передачи информации является задержка , под которой понимается промежуток времени между подачей сообщения от источника на вход передающего устройства и выдачей восстановленного сообщения получателю приемным устройством. Она зависит от протяженности линии связи и времени обработки сигнала в передающем и приемном устройствах.

Рис. 6.1. Обобщенная схема системы передачи информации

Другие важные характеристики системы, такие как скорость передачи информации и эффективность, рассмотрены в работах .

Рассмотрим обобщенную схему РТСПИ с одним источником и одним получателем (рис. 6.1).

Источник сообщений – это устройство, осуществляющее выбор сообщений из ансамбля сообщений. Им может быть датчик, ЭВМ и т. п. Учитывая, что первичные сигналы часто отождествляют с передаваемыми сообщениями, в дальнейшем под источником сообщений будем понимать источник первичных сообщений разной природы и преобразователь неэлектрической величины в электрическую.

Для систем передачи информации представляют интерес источники, которые изменяют свое состояние с течением времени. Поэтому источники сообщений можно рассматривать как генераторы СП с реализациями . По типу генерируемых процессов источники делятся на дискретные и непрерывные.

Дискретные источники имеют конечное число внутренних состояний, которым соответствует конечное число символов. Совокупность символов называется алфавитом источника (сообщения). Число разных символов есть объем алфавита . Сообщение образуется путём последовательного выбора символов из алфавита источника и является реализацией дискретного СП. Примером дискретного сообщения может служить текст или последовательность единиц и нулей на выходе цифрового устройства. В первом случае символами источника являются буквы, во втором – цифры 0 и 1. Каждый символ характеризуется вероятностью появления . Совокупность символов и вероятностей их появления называется ансамблем источника .

Непрерывные источники имеют бесконечное число внутренних состояний и порождают СП, реализации которых описываются или непрерывными функциями времени, или функциями дискретного времени. Примерами непрерывных сообщений являются речь, музыка, значения напряжений (токов), снимаемые с телеметрических датчиков и т. д.

С любой заранее заданной точностью непрерывное сообщение может быть заменено дискретным путем квантования по времени и уровню. Дискретизация по времени основана на теореме Котельникова (теореме отсчетов) . В соответствии с ней сообщение, описываемое функцией времени со спектром, ограниченным верхней частотой , полностью определяется значениями своих отсчетов, взятых через интервал времени (рис. 6.2).

Рис. 6.2. Квантование непрерывного сообщения

Диапазон изменения непрерывных сообщений можно разбить на дискретные уровни с материалом и непрерывные отсчеты заменить их ближайшими дискретными значениями. Такую замену называют квантованием непрерывных отсчетов, а величину – шагом квантования. Дискретные значения отсчетов можно обозначить символами по аналогии с обозначением внутренних состояний дискретного источника. Совокупность таких символов образует алфавит квантованного сообщения.

Очевидно, объем алфавита совпадает с числом уровней квантования:

.

Максимальная ошибка при такой замене непрерывных значений отсчетов дискретными равна

.

Выбором шага квантования можно всегда обеспечить допустимое значение ошибки.

Таким образом, квантование непрерывных сообщений по времени и по уровню позволяет приближенно заменить их дискретными и рассматривать как последовательности символов. Очевидно, за время количество символов в последовательности , а число сообщений .

Кодер (кодирующее устройство) служит для преобразования сообщения в первичный электрический сигнал , который подается на модулятор. Кодирование заключается в сопоставлении последовательности символов источника определенным образом сформированной последовательности символов кодера .

В узком смысле кодирование представляет собой преобразование дискретного сообщения в последовательность кодовых символов, осуществляемое по определенному правилу (в широком смысле под кодированием понимают любое преобразование сообщения в сигнал путем установления взаимного соответствия). Множество всех кодовых последовательностей (кодовых комбинаций), возможных при данном правиле кодирования, образует код . Совокупность символов, из которых составляются кодовые последовательности, называют кодовым алфавитом , а их число (объем кодового алфавита) – основанием кода . Число символов в кодовой комбинации может быть одинаковым или разным. Соответственно различают равномерные и неравномерные коды. Число символов в кодовой комбинации равномерного кода называется длиной кода . Из-за простоты реализации наибольшее распространение получил код с основанием 2 (двоичный код), имеющий в алфавите два символа: 0 и 1. Последовательности кодовых символов на выходе кодера называются кодовыми комбинациями или кодовыми словами .

При установлении взаимно-однозначного соответствия между сообщениями и кодовыми комбинациями (при выборе правила кодирования) могут решаться разные задачи. Это сопоставление может быть выполнено таким образом, чтобы на передачу сообщения затрачивать в среднем минимальное число сигналов, т. е. экономно. В этом случае говорят о статистическом или эффективном кодировании . Наилучшим с этой точки зрения является код, при котором, во-первых, имеется возможность восстановления первоначального сообщения по кодовой комбинации, и, во‑вторых, для представления одного сообщения в среднем требуется минимальное число символов. Первому требованию удовлетворяют обратимые коды, у которых все кодовые комбинации различимы и однозначно связаны с соответствующими сообщениями. Код, удовлетворяющий второму требованию, называется экономным .

С другой стороны кодирование может повысить достоверность передачи информации. Для этого используются так называемые помехоустойчивые коды, в которых используется лишь некоторая часть из общего числа возможных кодовых комбинаций. Благодаря этому появляется возможность обнаруживать и исправлять ошибки в принятых комбинациях, что и способствует повышению достоверности передачи информации .

Введение дополнительных символов при помехоустойчивом кодировании и устранение избыточности при статистическом кодировании являются противоположно направленными операциями. Необходимость их проведения объясняется тем, что естественную избыточность источника трудно учесть при технической реализации, декодеров, она не согласована c характером искажений и помех, действующих на сигнал в процессе его передачи. Искусственная избыточность вводится с учетом как характера искажений и помех, так и возможности построения устройств, способных обнаруживать и исправлять возникающие при передаче ошибки.

Таким образом, при кодировании дискретных сообщений кодер преобразует сообщение из одного алфавита в другой, производит статистическое (экономное) и помехоустойчивое кодирование. Выходным сигналом кодера является случайная последовательность, составленная из дискретных сигналов, чаще всего двоичных. При передаче непрерывных сообщений кодер может отсутствовать, если преобразование непрерывных сообщений в дискретные сигналы не производится. Если же для передачи непрерывных сообщений используются дискретные сигналы, то в кодере перечисленным выше операциям предшествует преобразование аналоговых (непрерывных) сообщений в последовательности дискретных сигналов.

Модулятор преобразует первичный сигнал в радиосигнал . Преобразование заключается в изменении одного или нескольких параметров сигнала несущей частоты в соответствии c изменением модулирующего сигнала.

Совокупность операций превращения сообщения в радиосигнал составляет способ передачи информации . Основным при описании способа передачи является указание типа используемых кодов и вида модуляции при передаче дискретных сообщений, а также описание аналого-цифрового преобразования при передаче непрерывных сообщений дискретными сигналами.

В общем случае под каналом передачи информации понимают всю совокупность технических средств, обеспечивающих передачу электрических сигналов от источника сообщений к потребителю. При рассмотрении каналов линию связи чаще всего полагают заданной (считается, что все необходимые характеристики линии связи известны) и все задачи анализа и синтеза каналов передачи информации сводятся к анализу и синтезу операторов преобразования сигналов в передатчике, приемнике и других устройствах .

Каналы передачи информации классифицируют по различным признакам: по назначению, по характеру линий связи, по диапазону частот, по характеру сигналов на входе и выходе каналов и т. п. В теории передачи сигналов каналы классифицируют по характеру сигналов на входе и выходе. Различают непрерывные, дискретные и дискретно-непрерывные каналы. В непрерывных каналах сигналы на входе и выходе непрерывны по уровням; в дискретных каналах – они соответственно дискретны; а в дискретно-непрерывных – сигналы на входе дискретны, а на выходе непрерывны, и наоборот.

Возможна также классификация каналов по назначению РТСПИ (телеграфные, телефонные, телевизионные, телеметрические и др.), по виду физической среды распространения (проводные, кабельные, волноводные и др.) и по диапазону используемых ими частот. К радиодиапазону относят частоты в пределах 30. . .30·1012 Гц, что соответствует длинам волн от 108 м до 0,1 мм. Кроме радиодиапазона, в настоящее время широкое распространение нашел и оптический диапазон волн. В силу дискретного характера электромагнитного излучения в оптическом диапазоне волн такие каналы принято называть квантовыми .

По способу распространения радиоволн различают каналы с открытым и с закрытым распространением. В каналах с закрытым распространением электромагнитная энергия распространяется по направляющим линиям (кабельные, проводные, волноводные СВЧ тракты и др.): для них характерны малый уровень помех и постоянство параметров сигнала, что позволяет передавать информацию с высокой скоростью и достоверностью.

Рассмотрим кратко особенности использования радиоволн различных диапазонов в каналах с открытым распространением. В диапазонах инфранизких (ИНЧ), очень низких (ОНЧ) и низких (НЧ) частот на небольших расстояниях поле в месте приема создается за счет дифракционного огибания волнами выпуклой поверхности Земли. На больших расстояниях радиоволны распространяются в своеобразном сферическом волноводе, внутренняя стенка которого образуется поверхностью Земли, а внешняя – ионосферой. Такой механизм распространения позволяет принимать сигналы в любой точке Земли, причем параметры принятых сигналов отличаются достаточно высокой стабильностью. Особенностью этих диапазонов является также способность волн проникать в толщу Земли и воды на глубину в десятки метров. Принципиальным недостатком таких каналов являются: ограниченная полоса частот (единицы герц) и очень большие линейные размеры антенных устройств, соизмеримых с длиной волны, составляющей километры. Сверхдлинные волны применяются для навигации и передачи информации на подводные объекты.

В распространении волн диапазона высоких частот (ВЧ) принимает участие ионосфера: если волны длиннее 1 км отражаются от нижнего ее слоя практически зеркально, то декаметровые волны достаточно глубоко проникают в ионосферу, что приводит к эффекту многолучевости , когда в точку приема приходят одновременно несколько сигналов с различным временем запаздывания. Декаметровые волны широко применяются для глобальной связи и радиовещания. С их помощью можно передавать информацию сравнительно большого объема в пределах всего земного шара при ограниченной мощности передатчика и небольших по размеру антеннах. Полоса частот передаваемых сигналов в декаметровом канале не превышает десяти килогерц. До появления спутниковых систем связи этот диапазон был единственным пригодным для организации связи между двумя любыми пунктами на Земле без промежуточной ретрансляции.

Гектометровые волны днем распространяются как земные, а ночью – как ионосферные. Дальность распространения земной волны над сушей не превышает 500 км, а над морем – 1000 км. Диапазон средних частот широко используется в радиовещании, связи и радионавигации.

Волны диапазона частот от 30 МГц и выше слабо дифрагируют и поэтому распространяются в пределах прямой видимости. Некоторого увеличения дальности можно достичь, применив поднятые антенны, а для организации связи на расстояния, превышающие прямую видимость, ретрансляцию сигналов. Системы с ретрансляцией сигналов называются радиорелейными линиями . Одним из основных достоинств высокочастотных диапазонов является большой частотный ресурс, что позволяет создавать радиосистемы передачи информации с высокой скоростью передачи и радиосети с большим числом одновременно работающих радиостанций.

Стремление увеличить ширину полосы частот канала, а также повысить пространственную селекцию сигналов за счет использования остронаправленных антенн при их ограниченных размерах привело к освоению диапазона миллиметровых волн. Главной его особенностью является сильное поглощение радиоволн в дожде и тумане, что ограничивает их применение в наземных системах большой дальности. Однако в космических и спутниковых системах они весьма перспективны.

Новый этап в освоении высокочастотной области радиодиапазона для средств связи открыл запуск искусственных спутников Земли (ИСЗ). Обычно ИСЗ находятся на высоте от 500 до 40 000 км от поверхности Земли и поэтому обеспечивают радиосвязь между земными станциями, удаленными на расстояния до 10. . .17 тыс. км. Линия спутниковой связи состоит из двух оконечных земных станций и одного или нескольких спутников-ретрансляторов, обращающихся вокруг Земли по заданным орбитам .

Выбор рабочих частот для линии радиосвязи через ИСЗ определяется условиями распространения и поглощения радиоволн, уровнем внешних помех, принимаемых антенной, возможными техническими средствами, взаимными помехами между системами связи через ИСЗ и другими службами, работающими в смежных или совмещенных диапазонах частот. Ограничение диапазона частот снизу определяется экранирующим действием ионосферы, а сверху – поглощением в тропосфере. Эти два фактора предопределили диапазон рабочих частот 40 МГц. . .40 ГГц. В настоящее время наибольшее использование находит диапазон 1. . .12 ГГц.

В зависимости от того, распространяются ли сигналы в свободном пространстве или по направляющим линиям, различают каналы радиосвязи и каналы проводной связи: воздушные, кабельные, волноводные, световодные и др. По воздушным проводным линиям связи передают сигналы в диапазоне 0. . .160 кГц. На более высоких частотах возрастает влияние помех, резко увеличивается затухание сигналов, сказывается влияние радиовещательных станций длинноволнового диапазона. Существенный недостаток воздушных проводных линий связи - большая зависимость их характеристик от атмосферных условий. Значительно лучшими характеристиками и большей устойчивостью в работе обладают кабельные линии связи. Они являются основой сетей дальней магистральной связи, по ним передают сигналы в диапазоне частот от 600 кГц до 60 МГц. С дальнейшим увеличением частоты затухание сигналов резко возрастает.

Наряду с проводными линиями связи широко используют радиолинии различных диапазонов. Эти линии во многих случаях более экономичны, позволяют быстро организовать сверхдальнюю (глобальную) связь без промежуточных станций. Кроме того, эти линии являются единственным средством связи с подвижными объектами (воздушными судами, космическими кораблями, морскими судами, автомобилями).

Наибольшее распространение для передачи многоканальных сообщений получили наземные радиорелейные линии, работающие в метровом, дециметровом и сантиметровом диапазонах волн на частотах от 60 МГц до 15 ГГц. На этих частотах обеспечивается широкая полоса тракта передачи, необходимая для многоканальной телефонной и телевизионной связи, мал уровень атмосферных и промышленных помех. Все это обеспечивает высокую помехоустойчивость передачи информации.

Разновидностью радиорелейных линий являются тропосферные линии , в которых принимаются сигналы, отраженные от неоднородностей тропосферы. Использование дальнего тропосферного распространения радиоволн позволяет создать линии дальней радиосвязи с расстояниями между ретрансляционными станциями в несколько сотен километров. Эти линии работают чаще всего в диапазоне частот от 0,5 до 6 ГГц.

Широко применяются и очень перспективны спутниковые линии связи . По принципу работы они представляют разновидность радиорелейных линий, ретрансляторы которых находятся на искусственных спутниках Земли. Существенным преимуществом спутниковых линий является большая дальность связи, которая при одном спутнике (ретрансляторе) составляет около 10000 км. При использовании системы спутников можно организовать глобальную связь – между любыми пунктами Земли. Спутниковые линии связи работают в диапазоне частот 4. . .6 ГГц. В настоящее время отведено шесть новых частотных диапазонов от 11 до 250 ГГц, освоение которых позволит существенно повысить качественные показатели спутниковой связи . Спутниковые системы связи, особенно с цифровыми методами передачи сигналов, перспективны и в гражданской авиации, особенно с выходом на воздушные трассы сверхзвуковых пассажирских судов.

В настоящее время для оптической связи используется диапазон длин волн 0,5. . .10,6 мкм, включающий видимый (0,5. . .0,76 мкм) и инфракрасный (0,76. . .10,6 мкм) участки спектра электромагнитных колебаний. Имеющаяся широкая полоса частот оптических каналов связи позволяет создавать каналы и сети связи с огромной пропускной способностью. В космических и атмосферных лазерных линиях связи громадный коэффициент усиления передающих оптических антенн и соответствующая малая расходимость лазерного луча также позволяют получить большое отношение сигнал/шум в приемнике в широкой полосе частот при маломощных передатчиках.

По условиям распространения оптические линии и каналы связи можно разделить на три категории:

· волоконно-оптические линии связи;

· лазерные космические линии связи;

· наземные атмосферные оптические линии связи.

Оптическая (лазерная) линия связи – это не просто линия связи с очень высокой (световой) несущей. По сравнению с системами радиодиапазона сигналы и шумы в лазерных линиях связи имеют принципиально иной характер. При детектировании оптического сигнала, при котором происходит его преобразование и электрический, необходимо учитывать корпускулярную (квантовую) природу оптического сигнала. В видимом диапазоне длин волн тепловые шумы отсутствуют. Поэтому оптические элементы приемника, такие как антенна, оптические фильтры и другие, не создают шумов, несмотря на активные потери в этих элементах. Ширина диаграммы направленности приемной оптической антенны определяется не только апертурой антенны, но и размером фотодетектора, который можно рассматривать как совокупность большого числа облучателей многолучевой антенны. Эти облучатели запараллелены и в сумме создают относительно широкую диаграмму направленности приемной антенны .

Совокупность технических средств, включенных между модулятором и демодулятором (рис. 6.1), т. е. выходные каскады передатчика, передающая антенна, среда распространения, приемная антенна и линейная часть приемника, образуют непрерывный канал, так как входные и выходные радиосигналы и непрерывны по своей природе. Рассматривая часть системы между выходом кодера и входом декодера, получим дискретный канал. Наконец, часть системы между выходом кодера и входом демодулятора образует дискретно-непрерывный канал. Таким образом, дискретный канал содержит дискретно-непрерывный, который в свою очередь включает в себя непрерывный канал.

Рассмотрим особенности передачи сигналов по непрерывному каналу. Радиосигнал претерпевает изменения при распространении по каналу. Эти изменения обусловлены поглощением и рассеянием энергии, отражением от неоднородностей среды распространения, замираниями сигнала, искажениями сигнала за счет несовершенства аппаратуры передатчика и приемника. Вследствие этих изменений принятый полезный сигнал отличается от переданного . Вектор параметров принятого сигнала кроме параметров получает дополнительные составляющие, например, время запаздывания, доплеровский сдвиг частоты, изменение амплитуды и др. Некоторые из дополнительных параметров на приемной стороне могут считаться известными и их можно учесть при приеме сигнала. Например, ослабление сигнала легко компенсируется соответствующим усилением в приемнике.

Для передачи сообщений наиболее опасны искажения полезного сигнала, связанные с изменением его информационных параметров. Так как физические процессы, происходящие с излученным сигналом в канале, сложны и не поддаются простому математическому описанию, то предложены многочисленные модели каналов, с разной степенью подробностей отражающие реальные процессы. Простейшие модели каналов рассматриваются в следующих подразделах.

Кроме излученного сигнала на антенну приемника поступают сигналы от посторонних источников и создают помехи приему полезного сигнала. Природа помех многообразна. Внешними мешающими помехами могут быть естественные электромагнитные процессы, происходящие в атмосфере, ионосфере, космосе, а также сигналы других радиотехнических систем. К внутренним помехам относятся флуктуационные шумы приемника, нестабильности питающих напряжений и параметров элементов приемника. На рис. 6.1 наличие помех в канале отображено в виде источника помех, вырабатывающего случайный процесс . В большинстве случаев помехи складываются на входе приемника с полезным сигналом и поэтому называются в сообщение. Демодулятор выделяет сигнал , который модулирует несущую принятого колебания. Декодер по этому сигналу вырабатывает сообщение . Превращение сообщения в сигнал, выполненное на передающей стороне, и преобразование сигнала в сообщение на приемной стороне являются взаимозависимыми операциями. Поэтому кодер и декодер, модулятор и демодулятор принято объединять и рассматривать как единые устройства. Устройство, выполняющее функции модулятора и демодулятора, называется модемом , а устройство, осуществляющее кодирование сообщений и декодирование сигналов – кодеком .

Из-за искажений принятого сигнала и помех сообщение , направляемое получателю, может отличаться от сообщения , выработанного источником. Степень соответствия и зависит от операций, составляющих способ передачи, от уровня сигнала и помех, от свойств канала связи и от вида преобразования сигнала в сообщение на приемной стороне. Основной операцией при приеме непрерывных сообщений является демодуляция , т. е. выделение сообщения , модулирующего несущую принятого сигнала .

Совокупность операций по превращению сигнала в сообщение называется способом приема . При передаче дискретных сообщений различают прием в целом и поэлементный (посимвольный) прием .

Сущность приема в целом состоит в том, что на приемной стороне определяется расстояние между принятым сигналом и всеми образцами ожидаемых сигналов. За переданный сигнал принимают образец, наименее удаленный от принятого сигнала. Этот выбор осуществляет специальная решающая схема. Число образцов должно быть равно числу возможных сообщений источника. Прием в целом является оптимальным, однако его реализация требует значительного объема оборудования.

При посимвольном приеме преобразование сигнала в сообщение происходит в два этапа с помощью двух решающих схем. На первом этапе непрерывное колебание преобразуется демодулятором в последовательность дискретных сигналов (символов кодового алфавита) . Во второй решающей схеме производится коррекция ошибок в последовательности сигналов с выхода первой решающей схемы. На выходе второй решающей схемы формируются символы сообщения.

Техническая реализация посимвольного приема обычно значительно проще, чем приема в целом. Поэтому, несмотря на проигрыш в помехоустойчивости, посимвольный прием нашел наибольшее распространение в системах передачи дискретных сообщений.