Файл: Бездудный, В. Г. Техника безопасности в шахтном строительстве.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.10.2024
Просмотров: 88
Скачиваний: 0
редаются в двоичном коде (т2 — 2). В каком случае |
код |
ближе к |
оптимальному: |
||||||||
при буквенном кодировании, при кодировании парами |
букв или трехбуквенными |
||||||||||
блоками? |
вырабатывает |
сообщения, |
используя |
алфавит |
А, |
В, |
С, |
D. |
|||
2. |
Источник |
||||||||||
В сообщениях буквы встречаются с вероятностями: А — 1/2, В — 1/4, С — 1/а, |
D — 1/8. |
||||||||||
Определить коэффициенты сжатия и избыточность данных сообщений. |
|
|
|
||||||||
3. |
Используя табл. 3, вычислить энтропию русского языка при: |
|
|
|
|
||||||
а) равновероятном появлении букв в сообщении; |
|
|
|
|
|
|
|||||
б) неравновероятном появлении букв в сообщении. |
|
|
|
|
|
||||||
Вычислить избыточность русских текстов: |
|
|
|
|
|
|
|||||
а) при неравновероятном появлении букв в текстах; |
|
|
3,52 бит; |
||||||||
б) с учетом взаимозависимости между двумя соседними буквами: Я = |
|||||||||||
в) |
учитывая |
трехбуквенные |
сочетания: |
Н — 3 |
бит. |
Таблица |
4 |
||||
Вероятности появления букв в английских |
текстах |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
Буква |
Вероятность |
Буква |
Вероятность |
- Буква |
Вероятность |
||||||
Пробел |
|
0,2 |
я |
|
0,047 |
|
W |
|
0,012 |
|
|
Е |
|
0,105 |
D |
|
0,035 |
|
а |
|
0,11 |
|
|
Т |
|
0,072 |
L |
|
0,029 |
|
в |
|
0,11 |
|
|
О |
|
0,065 |
С |
|
0,023 |
|
V |
|
0,008 |
|
|
А |
|
0,063 |
F |
|
0,023 |
|
к |
|
0,003 |
|
|
N |
|
0,059 . |
и |
|
0,023 |
|
X |
|
0,001 |
|
|
I |
|
0,055 |
М |
|
0,021 |
|
j |
|
0,001 |
|
|
R |
|
0,054 |
Р |
|
0,018 |
|
Q |
|
0,001 |
|
|
S |
|
0,052 |
Y |
|
0,012 |
|
Z |
|
|
0,001 |
|
4. |
Используя табл. 4, вычислить избыточность английских текстов: |
|
|
|
|||||||
а) при равновероятном появлении букв в тексте; |
|
|
|
|
|
||||||
б) при неравновероятном появлении букв в тексте; |
|
|
|
|
|
||||||
в) |
с учетом двухбуквенных сочетаний: Я — 3,56 бит; |
|
|
|
|
||||||
г) |
с учетом трехбуквенных сочетаний: Я = 3,32 бит; |
|
|
|
|
||||||
д) |
с учетом |
пятибуквенных |
сочетаний: |
Н — 2,12 бит; |
|
|
|
|
|||
е) |
с учетом |
восьмибуквенных сочетаний: Я = |
1,86 |
бит. |
|
|
|
|
5.Сообщение передается взаимонезависимыми символами равной длительности
г= 0,1 сек и равной вероятности. Чему равна скорость передачи сигналов и скорость передачи информации для сообщений, составленных из двух, пяти и 32 качественных признаков?
6.Чему равна скорость передачи информации, если сообщения составлены из русского алфавита, а каждая буква передается за 20 мсек! (Взаимозависимость между буквами не учитывать).
7.Чему равна скорость передачи информации, если сообщения составлены из английского алфавита? Буквы е, /, о, «передаются за 10 мсек, каждая из остальных — за 20 мсек. Учесть взаимозависимость двухбуквенных сочетаний.
8.Сообщения передаются в коде Бодо при помощи стартстопного телеграфного аппарата. Каждая буква передается семью элементарными посылками: одной пус ковой (30 мсек каждая), пятью информационными (20 мсек каждая) и одной стоповой
(45 мсек). Чему равна скорость передачи сигналов? Чему равна скорость передачи информации? Какое количество информации передано, если принято 450 элементар ных посылок, а алфавит сообщений русский?
41
Т е м а 7 |
КОДЫ. |
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ КОДОВ. |
|
|
ПОНЯТИЕ О КОДИРОВАНИИ |
Нам уже известно, что передача информации от объекта к адресату производится посредством сигналов. Для того чтобы сигналы были однозначно поняты, их необходимо составлять по правилу, которое строго фиксировано в течение всего времени передачи данной группы сообщений. Правило (алгоритм), сопоставляющее каждому конкрет ному сообщению строго определенную комбинацию различных сигна лов, называется кодом, а процесс преобразования сообщения в сигнал или в комбинацию различных сигналов — кодированием. Процесс вос становления содержания сообщения по данному коду называется декодированием. Последовательность символов, которая в процессе кодирования присваивается каждому из множеств передаваемых сооб щений, называется кодовым словом. Символы, при помощи которых запи сано передаваемое сообщение, составляют первичный алфавит, а сим волы, при помощи которых сообщение трансформируется в код,— вто ричный алфавит.
Коды, в которых сообщения представлены комбинациями с нерав ным количеством символов, называются неравномерными, ш и неком плектными. Коды, в которых сообщения представлены комбинациями с равным количеством символов, называются равномерными, или ком плектными.
Примером неравномерного кода может служить простой двоичный код, который, как известно, представляет собой степенной ряд двойки
2° + 21 + 22 -|--------- |
Ь 2п. |
Однако если комбинации двоичного кода дополнить таким коли чеством нулей, чтобы число символов в каждом кодовом слове равня лось числу символов самого длинного кодового слова, то такой двоич ный код будет равномерным:
Неравномерный двоичный код |
Равномерный двоичный код |
1 |
0001 |
10 |
0010 |
11 |
ООП |
100 |
0100 |
101 |
0101 |
п о |
о н о |
111 |
0111 |
1000 |
1000 |
42
Примером равномерного кода может служить широко применяе мый в телемеханике и связи пятизначный двоичный код Бодо1. Все кодовые слова этого кода содержат по пять символов. Общее число ком бинаций кода Бодо
N = 25 = 32.
Комбинации международного телеграфного кода Бодо представ лены в табл. 5. Как видно из табл. 5, при помощи двух качественных признаков, скомбинированных определенным образом, могут быть пере-
Международный код Бодо |
|
||
Кодовая комбина ция |
Значение кодовой комбинации |
||
|
на регистре |
|
|
|
|
|
|
|
1-м |
2-м |
3-м |
10 000 |
1 |
1 |
А |
00 по |
в |
8 |
Б |
01 101 |
W |
С |
В |
01 010 |
G |
7 |
Г |
11 п о |
. О |
0 |
д |
01 000 |
Е |
2 |
Е |
00 010 |
V |
Z |
Ж |
11 001 |
Z |
|
3 |
01 100 |
I |
ш |
И |
10 010 |
J |
6 |
Й |
10 011 |
К |
9 |
К |
11 011 |
L |
л |
Л |
01 011 |
М |
S |
м |
01 111 |
N |
ю |
н |
11 100 |
О |
5 |
О |
11 000 |
Р |
т |
п |
|
|
Таблица 5 |
|
Кодовая |
Значение кодовой комбинации на |
||
|
регистре |
|
|
комбнна- |
|
|
|
ция |
1-м |
2-м |
3-м |
|
|||
00 111 |
R |
|
р |
00 101 |
S |
4 |
с |
10 101 |
т |
т |
|
10 100 |
и |
4 |
У |
01 п о |
F |
Э |
ф |
11 010 |
н |
+ |
X |
10110 |
с |
9 |
Ц |
10 111 |
Q |
/ |
Щ |
01001 |
X |
9 |
ь |
00 100 |
У |
3 |
ы |
00 011 |
6 |
0 |
я |
И 111 |
Буквы |
русские |
|
00 010 |
|
||
00 001 |
Цифры |
|
|
10 001 |
Буквы латинские |
|
|
00 000 |
Пробел |
|
|
|
Звонок |
|
|
1 Код Бодо является типичным буквенно-цифровым кодом. Пятизначные бук венно-цифровые коды стали использоваться для ввода информации в ЭВМ. По мере развития и совершенствования ЭВМ развивались и совершенствовались буквенно цифровые коды, так как возможности стандартного телеграфного кода уже не удо влетворяли ни разработчиков, ни эксплуатационников новых моделей ЭВМ. Совер шенствование и усложнение буквенно-цифровых кодов шло, в основном, по пути добавления ряда служебных символов, которые требовались как для расширения числа комбинаций, так и для контроля правильности передаваемых сообщений.
Наибольшее распространение получили шестизначные коды. В США в различ ных типах ЭВМ применяют около 25 разновидностей шестизначных кодов. В нашей стране наиболее широко используется шестизначный код, в котором шестой элемент кодовой комбинации означает номер регистра (0— первый, 1— второй). Такой код обладает большей надежностью по сравнению со стандартным телеграфным кодом № 2 хотя бы уже потому, что на переключение регистра нет отдельной комбинации.
Несмотря на то, что передача десятичного числа в двоичной системе счисления требует в 3,3 раза больше знаков, чем в десятичной, двоичные коды нашли наиболь шее применение как для дистанционной передачи, так и для обмена информацией внутри ЭВМ благодаря удобству построения логических устройств, имеющих два устойчивых состояния.
43
даны практически любые текстовые и цифровые сообщения, а число ка чественных признаков может быть теоретически неограниченным. Соответственно неограниченным может быть и количество комбинаций» полученных путем комбинирования этих качественных признаков. Однако для однозначного декодирования кодовых комбинаций на при емном конце импульсы в канале связи должны быть разделены так, чтобы каждый символ сообщения мог быть принят самостоятельно.
Таблица 6
Количество комбинаций и временного кодов
|
Количест- |
|
Количество комбинаций .кода |
||
Код |
во исполь |
|
|
|
|
зуемых |
|
частотного |
временного |
||
|
качеств |
|
|||
Комплектный на все сочетания |
k |
|
k n4 |
k*B |
|
Двоичный: комплектный |
2 |
|
2 пч |
|
|
некомплектный |
1 |
|
2«ч |
— I |
2«в — 1. |
На одно сочетание с посылкой серии |
1 |
|
с |
. |
г тв |
|
|
|
Ч |
||
импульсов: неполной |
k |
^ |
с |
№ з Ст* |
|
|
|
"в ' |
|||
ПОЛНОЙ |
2 |
|
Г тч |
г тв |
|
|
|
Ч |
|
ч |
|
|
|
|
|
||
|
k |
( k - l ) m 4 c Z l |
( k - i r в с £ |
Разделение импульсов в канале связи может быть временное и качественное. При качественном разделении комбинирование проис ходит при помощи минимум двух качественных признаков. При этом качественные признаки, присвоенные определенным символам, могут быть легко различимы на приемном конце. Качественное разделение допускает возможность одновременной передачи информации от раз личных объектов по одному каналу связи.
Наиболее распространенным видом качественного разделения сим волов сообщения при построении кодов с числом качественных при знаков т > 2 является частотное разделение. Поэтому в дальнейшем при изучении кодов, которые содержат три и более качественных при знаков, частотным кодам будет уделено основное внимание.
При временном разделении сообщения могут быть переданы при помощи одного качественного признака. Так как длительности им
44
пульса и паузы также являются качественными признаками, то под временным разделением подразумевают обычно разделение во времени передаваемых по одной линии связи сообщений от различных объектов. Параллельная передача сообщений при отсутствии качественного раз деления полностью исключается. Временное разделение обычно осу ществляется при помощи синхронизированных коммутирующих
устройств, которые находятся на |
пе |
|
|
Таблица 7 |
||||||||
редающем |
и |
приемном |
концах |
и |
|
|
||||||
Комбинации частотного |
|
|||||||||||
поочередно соединяют объекты с соот |
|
|||||||||||
и временного кодов |
|
|||||||||||
ветствующим адресатом. |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Качественные и временные коды |
Символи |
|
|
|
|||||||
образуются |
|
идентичными |
методами |
ческая |
Частотно-временной код |
|||||||
|
запись |
|||||||||||
(табл. 6). |
|
|
|
|
|
кода |
|
|
|
|||
|
В |
телемеханике при |
построении |
|
|
|
|
|||||
кодов |
часто |
используют |
сочетание |
aabb |
J |
U LTLTL |
||||||
временных с частотными качествен |
|
|||||||||||
ными признаками [12]. Частотно-вре |
abab |
J |
LTD |
LIT |
||||||||
менной код образуется путем совмест |
||||||||||||
|
||||||||||||
ного применения частотного и времен |
|
|
|
|
||||||||
ного качественных признаков. В табл. 7 |
abba |
Л Л П П |
||||||||||
приведены комбинации частотно-вре |
||||||||||||
|
||||||||||||
менного кода на одно сочетание с |
|
_ги~1_глл_ |
||||||||||
посылкой полной серии импульсов при |
baab |
|||||||||||
числе |
качеств |
т — 2, числе импуль |
|
|
|
|
||||||
сов |
в |
коде |
(временных |
позиций) |
baba |
J i r m |
n |
|||||
«в= |
4. |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Способы представления кодов ос |
|
|
|
|
|||||||
новываются |
как |
на применении |
тео |
bbaa |
Л Д П П |
|||||||
рии |
соединений, |
так и на алгебраи |
||||||||||
|
|
|
|
ческих преобразованиях и геометри ческих построениях. Коды могут быть представлены формулой, гео
метрической фигурой, таблицей, графом, многочленом, матрицей и т. д.
Использование теории соединений при формировании кодов вкрат це можно свести к следующему.
Количество комбинаций определяется выбранным методом кодообразования, числом качественных признаков и общим числом элемен тов кода. Так, если число качественных признаков (алфавит) кода рав но т, а кодовые слова содержат по п элементов и представляют собой комбинации, различающиеся как самими элементами, так и их поряд ком, то код задается в виде формулы размещения
Апт — т{т — 1){т — 2) . . . (т — п + 1).
Максимальное количество размещений будет при |
п = m — 1. Так, |
|
для трехбуквенного алфавита а, |
Ь,с п = 3 — 1 = |
2. При этом кодовые |
слова будут иметь вид: ав, ас, be, |
ba, са, cb. |
|
45