Лекции по Теории передачи сигналов   

1. Основные понятия и определения

1.1. Предмет теории передачи сигналов

Теория передачи сигналов — это наука о передаче информации на расстояние.

В настоящее время электрические сигналы применяются для передачи различных сообщений, и обнаружения объектов в пространстве, для автоматического управления промышленными объектами и космическими кораблями, для выполнения физических измерений и наблюдений, для решения математических задач с помощью электронных вычислительных машин и для многих других целей.

Современные проблемы в области теории и техники связи определяются новыми условиями и вытекающими из их новыми, более высокими требованиями. В первую очередь повышаются требования к скорости и достоверности передачи информации. Быстродействие и достоверность являются важнейшими характеристиками современных систем связи.

Процесс передачи информации по каналам связи всегда является вероятностным, поэтому в основе теории передачи сигналов лежат статистические методы исследований. Объектом статистических методов здесь являются не только помехи и шумы, но и сами полезные сигналы.

Курс теории передачи сигналов    представляет собой  единую научную дисциплину, основу которой составляют теория сигналов, теория помехоустойчивости и теория информации.

В курсе изучаются общие закономерности передачи информации по каналам связи, определяются потенциальные возможности различных способов передачи и приема сигналов, сравниваются различные системы связи между собой и определяются алгоритмы работы отдельных элементов системы связи.

Задача теории определить, как должен работать тот или иной элемент системы связи и каким требованиям он должен удовлетворять. Вопросы же о том, как рассчитать и построить эти элементы, изучаются в специальных инженерных курсах.

Начало общей теории передачи сообщений было заложено в работе В. А. Котельникова «О пропускной способности «эфира» и проволоки» (1933 г.), в который была сформулирована и доказана теорема отсчетов, и в работе Р. Хартли «Передача информации» (1928 г.), в которой была введена логарифмическая мера информации. Следующим крупным шагом в развитии теории явились фундаментальные работы В. А. Котельникова по теории потенциальной помехоустойчивости (1946 г.) и К. Шеннона по теории информации (1948 г.). В этих работах были сформулированы основные положения и теоремы современной теории передачи сообщений.

Дальнейшее развитие теория получила в трудах А. А. Харкевича, Д. В. Агеева, В. И. Сифорова, Д. Миддлтона и многих других советских и зарубежных ученых. Большое влияние на развитие теории оказали выдающиеся математики А. Н. Колмогоров, Н. Винер, А. Я. Хинчин и другие.

В нашей стране развитию теории и внедрению ее в практику придается большое значение. О высоком уровне советской науки и техники в области связи свидетельствуют такие достижения, как создание сложнейших систем управления космическими кораблями и ракетами, систем дальней и сверхдальней космической связи, систем связи и телевидения с использованием искусственных спутников Земли. В этих системах применяются наиболее совершенные способы передачи, оптимальные методы обработки сигналов ,и помехоустойчивые коды, позволяющие обнаруживать и исправлять ошибки, возникающие в канале. Создание подобных систем было бы невозможно без выдающихся успехов современной теории и техники связи.



*****
© Банк лекций Siblec.ru
Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.