На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


Реферат Ограниченный динамический диапазон источников сообщений и конечная разрешающая способность получателей информации людей и исполнительных механизмов. Равномерное и неравномерное квантование сообщений. Искажения при квантовании. Потеря информации.

Информация:

Тип работы: Реферат. Предмет: Схемотехника. Добавлен: 10.02.2009. Сдан: 2009. Уникальность по antiplagiat.ru: --.

Описание (план):


11
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
кафедра РЭС
реферат на тему:
"Квантование сообщений. Ошибки квантования. Энтропия источника сообщений"
МИНСК, 2009

Квантование сообщений. Ошибки квантования

Итак, показано, что передачу практически любых сообщений л(t) ({л(x,y) }) можно свести к передаче их отсчетов, или чисел лi = л(i t), следующих друг за другом с интервалом дискретности t 1/2Fm (Дx ? 1/2fx, Дy ? 1/2fy). Тем самым непрерывное (бесконечное) множество возможных значений сообщения л(t) заменяется конечным числом его дискретных значений {л(i t) }. Однако сами эти числа имеют непрерывную шкалу уровней (значений), то есть принадлежат опять же континуальному множеству. Для абсолютно точного представления таких чисел, к примеру, в десятичной (или двоичной) форме, необходимо теоретически бесконечное число разрядов. Вместе с тем на практике нет необходимости в абсолютно точном представлении значений лi, как и любых чисел вообще.

Во-первых, сами источники сообщений обладают ограниченным динамическим диапазоном и вырабатывают исходные сообщения с определенным уровнем искажений и ошибок. Этот уровень может быть большим или меньшим, но абсолютной точности воспроизведения достичь невозможно.

Во-вторых, передача сообщений по каналам связи всегда производится в присутствии различного рода помех. Поэтому принятое (воспроизведенное) сообщение (оценка сообщения *(t) или *) всегда в определенной степени отличается от переданного, то есть на практике невозможна абсолютно точная передача сообщений при наличии помех в канале связи.

Наконец, сообщения передаются для их восприятия и использования получателем. Получатели же информации - органы чувств человека, исполнительные механизмы и т.д. - также обладают конечной разрешающей способностью, то есть не замечают незначительной разницы между абсолютно точным и приближенным значениями воспроизводимого сообщения. Порог чувствительности к искажениям также может быть различным, но он всегда есть.

С учетом этих замечаний процедуру дискретизации сообщений можно продолжить, а именно подвергнуть отсчеты лi квантованию.

Процесс квантования состоит в замене непрерывного множества значений отсчетов i (min, max) дискретным множеством { (1),...,(m) } из алфавита A{ лi }. Тем самым точные значения чисел i заменяются их приблизительными (округленными до ближайшего разрешенного уровня) значениями. Интервал между соседними разрешенными уровнями i, или уровнями квантования, = (i+1) - (i) называется шагом квантования.

Различают равномерное и неравномерное квантование. В большинстве случаев применяется и далее подробно рассматривается равномерное квантование (рис.1), при котором шаг квантования постоянный: = лi - лi-1 = = const; однако иногда определенное преимущество дает неравномерное квантование, при котором шаг квантования i разный для различных лi (рис.2).

Рис. 1. Рис. 2.

Квантование приводит к искажению сообщений. Если квантованное сообщение, полученное в результате квантования отсчета i = (iДt), обозначить как лiq, то

(1)

где i - разность между квантованным сообщением (ближайшим разрешенным уровнем) лiq и истинным значением элементарного сообщения i, называемая ошибкой квантования, или шумом квантования. Шум квантования оказывает на процесс передачи информации по существу такое же влияние, как и помехи в канале связи. Помехи, так же как и квантование, приводят к тому, что оценки л*i, получаемые на приемной стороне системы связи, отличаются на некоторую величину от истинного значения i.

Поскольку квантование сообщений приводит к появлению ошибок и потере некоторой части информации, можно определить цену таких потерь d(, лq) и среднюю величину ошибки, обусловленной квантованием:

(2)

Чаще всего в качестве функции потерь (цены потерь) используется квадратичная функция вида

(3)

В этом случае мерой ошибок квантования служит дисперсия этих ошибок. Для равномерного N-уровневого квантования с шагом дисперсия ошибок квантования определяется следующим образом:

. (4)

Абсолютное значение ошибки квантования не превосходит половины шага квантования /2, и тогда при достаточно большом числе уровней квантования N и малой величине плотность распределения вероятностей ошибок квантования f(i) можно считать равномерной на интервале +/2 … - /2:

(5)

В результате величина ошибки квантования D(q) = уq2 определится соотношением

(6)

и соответствующим выбором шага квантования может быть сделана сколь угодно малой или сведена к любой наперед заданной величине.

Относительно требуемой точности передачи отсчетов сообщений можно высказать те же соображения, что и для ошибок временной дискретизации: шумы квантования или искажения, обусловленные квантованием, не имеют существенного значения, если эти искажения меньше ошибок, обусловленных помехами и допустимых техническими условиями.

Так, например, при передаче речи и музыки искажения практически не заметны, если все отсчеты случайным образом изменить на 0,1…1%, при передаче изображений - на 1% и т.д. Даже профессиональный эксперт не может заметить искажений в музыкальном произведении, если квантование производится с точностью лучше 0,001% (число уровней квантования N > 100000, точность представления отсчетов - 16…17 двоичных разрядов). Число уровней квантования сообщений в телеметрических системах зависит от требуемой точности воспроизведения информации, а также от точности датчиков, осуществляющих сбор этой информации. При этом превышение при квантовании достижимой датчиками или требуемой точности нецелесообразно из-за увеличения сложности аппаратуры и затрат на передачу. Более того, при передаче по каналу связи с помехами могут возникать ситуации, когда качество воспроизведения оценки сообщения л*i при более грубом его квантовании на передающей стороне оказывается значительно лучшим, чем для точного квантования. На этом достаточно неочевидном, но вытекающем из общей теории передачи информации явлении в дальнейшем более подробно остановимся.

Таким образом, показано, что передачу практически любых сообщений л(t) ({л(x,y) }) с любой наперед заданной точностью можно свести к передаче целых чисел лiq = лq(i t), следующих друг за другом с интервалом дискретности t 1/2Fm (Дx ? 1/2fx max, Дy ? 1/2fy max). Тем самым непрерывное (бесконечное) множество возможных значений сообщения л(t) ({л(x,y) }) заменяется конечным множеством целых чисел из алфавита A{ лi q }, (i =1,2…N). Иными словами, теперь можно работать с сигналами, как с числами, а это позволяет применять для их обработки и анализа цифровые алгоритмы любой степени сложности, практически нереализуемые в аналоговой форме, использовать в системах передачи информации цифровые методы и современные цифровые интегральные технологии и т.д.

Итак, мы выяснили, что в радиотехнических системах носителями или переносчиками информации являются электрические сигналы, формируемые источниками этой информации. Даже в тех случаях, когда первичная информация носит неэлектрическую природу (речь, музыка, из и т.д.................


Перейти к полному тексту работы



Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.