Розділ 2 КОДУВАННЯ ПОВІДОМЛЕНЬ 2.1. Основні поняття і визначення Будь-яке відображення матеріального світу, яке може бути зафіксоване живою істотою чи приладом, несе в собі інформацію. Відображення діяльності людини або розуміння оточуючого світу може бути представлене в формалізованому вигляді, наприклад, в вигляді наборів букв або цифр. Такі формалізовані набори називають даними. Дані, отримані від джерела інформації, називають повідомленнями. Повідомлення передаються за допомогою сигналів. Взагалі сигналом може бути будь-яка зміна початкового стану об’єкта, яка в стані викликати реакцію людини або приладу. Сигнали можуть бути зорові, звукові, електричні, радіосигнали і т.п. Сигнали можуть бути взаємозв’язані в просторі і часі. Сигнали є матеріальними носіями повідомлень при передачі від джерела. Для того щоб сигнали були однозначно зрозумілі, їх необхідно утворювати по правилах, які строго зафіксовані на протязі всього часу передачі даної групи повідомлень. Правило (алгоритм), яке ставить у відповідність кожному конкретному повідомленню строго визначену комбінацію різних символів (або відповідних сигналів) називається кодом, а процес перетворення повідомлень в комбінацію різних символів, або відповідних сигналів - кодуванням. Послідовність символів, яка в процесі кодування присвоюється кожному із множини повідомлень, називається кодовим словом. Символи за допомогою яких записане повідомлення, утворюють первинний алфавіт, а символи, за допомогою яких повідомлення трансформується в код - вторинний алфавіт. Процес відновлення змісту повідомлення по даному коду називається декодуванням. Необхідною умовою декодування є взаємно однозначна відповідність кодових слів у вторинному алфавіті закодованим символам первинного алфавіту. Кодування використовується для досягнення декількох цілей. Перша з них полягає в тому, щоб представити повідомлення в такій системі символів, яка б забезпечувала простоту і надійність, апаратну реалізацію інформаційних пристроїв і їх необхідну ефективність. Друга мета кодування - забезпечення найкращего узгодження властивостей джерела повідомлення з властивостями каналу зв’язку. Шляхом такого узгодження досягають виграшу в часі передачі, тобто підвищення ефективності системи. Накінець, при наявності завад кодування може забезпечити високу достовірність передачі або обробки інформації. Кодування змінює структуру сигналу, але не повинно змінювати кількість інформації в первинному повідомленні. Елементарними сигналами, які відображують символи кодової комбінації, в технічних інформаційних системах звичайно служать одиночні імпульси струму (відеоімпульси) або радіоімпульси. Ці сигнали повинні розрізнятися по якихось параметрах, що називаються кодовими ознаками. В якості кодових ознак використовуються такі параметри як величина, полярність, час (тривалість або фаза імпульсів), частота заповнення імпульсу і т.п. Кількість символів, які складають кодову комбінацію, називається значністю або довжиною коду (n). Кількість кодових ознак, що використовуються в кодових комбінаціях, називається основою коду (m). На рис. 2.1 наведені приклади кодів із значністю n=5 і основою m=3. На рис. 2.1 а) у якості кодової ознаки прийнято рівень імпульсу. На рис. 2.1 б) – тривалість імпульсу. \EMBED Visio.Drawing.6
 Рис. 2.1. Приклад кодової комбінації з різними кодовими ознаками Коди, у яких повідомлення представлені комбінаціями з неоднаковою кількістю символів називаються нерівномірними, або некомплектними. Типічним представником нерівномірних кодів є код Морзе. Нерівномірні коди можуть забезпечити високу ефективність кодування, зменшення сумарної довжини повідомлень і високу швидкість передачі даних. Однак, потрібно приймати до уваги, що нерівномірні коди мають низьку завадостійкість. Для їх декодування потрібен розділювач, або реалізація властивості префіксності. Коди, у яких повідомлення представлені комбінаціями з однаковою довжиною називаються рівномірними, або комплектними. Наприклад, коди ASCI...