Единица скорости модуляции имеет размерность 1/с и называется «Бод» (международное обозначение Bd), по имени французского инженера телеграфной связи Бодо. Двухпозиционныч сигнап класса 4 имеет, кроме того, еще то замечательное свойство, что каждый его элемент длительностью Т есть результат решения о выборе между двумя возможными состояниями. Единица «решения», устраняющего неопределенность между двумя (взаимоисключающими) возможностями (например, О или 1) получила название «бит» (сокращенно от английского binary digit - двоичный символ). Мера неопределенности одного элемента двухпозиционного сигнала класса 4 равна таким образом 1 бит; такой сигнал называют двоичным. Скорость передачи «двоичных решений» измеряется в бит/с*; для двоичных сигналов она численно совпадает со скоростью модуляции в Оодах. В этом, однако, состоит особое свойство двоичных сигналов, которое часто вело к ошибочному отождествлению существенно различных понятий «Бод» и «бит/с». Хотя для двухпозиционных сигналов класса 3 скорость модуляции v всегда определяется в соответствии с (2.1), однако скорость передачи для такого сигнала зависит от того, порождается ли последовательность двоичных элементов самим источником сообщений или же она обусловлена структурой сигнала, как, например, при ши-ротно-импульсной модуляции (ШИМ).

Первичный сигнал с четырьмя возможными значениями, соответствующий рис. 2.3, содержит в каждом элементе результат двух решений - каждое относительно двух возможностей {т. е. 2 бита), например, один бит для решения «+» или «-», второй бит - для решения о значении (1 или 3). Сигнал с восемью значениями может подобным же образом быть охарактеризован тремя битами (О или 1) с помощью следующих групп по три двоичных элемента:

ООО 001 010 011 100 101 ПО 111.

Сигнал класса 4 со скоростью модуляции v (Бод) и N значениями имеет скорость передачи Ф (бит/с):

m = v\ouN. (2.2)

Для двоичных с]гналов, т. е. при N=2, снова получается Ф=г).

* Как в зарубежной, так и в советской литературе (включая [2*]) термин «бит» имеет два различных значения: 1) двоичный символ; 2) единица количества информации. При этом как скорость передачи данных, так и скорость передачи информации выражается в бит/с. Тем не менее не следует смешивать эти два понятия: скорость передачи информации, как известно, зависит от априорных вероятностей и взаимной связи символов и даже для двоичного источника не всегда совпадает со скоростью передачи самих символов, т. е. со скоростью передачи данных. В данном случае по существу речь идет о скорости передачи двоичных символов; вопросы теории информации обсуждаются ниже, в разд. 2.3. (Прим. ред.).

2.2.3.2. ВРЕМЕННЫЕ СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ СИГНАЛАМИ !

Первичные сигналы в виде последовательностей элементов одинаковой длительности с дискретными значениями (класс 4 но ри;с. 2.2) называются изохронньшисшшаами. Все остальные сигналы, которые не удовлетворяют этому условию, называются неизохрон-ными (например, класс 3 на рис. 2.2). Имеются, однако, неизохронные сигналы, которые приближенно или в течение некоторого времени изохронны.

Если у изохронного сигнала значащие моменты не совпадают точно с идеальным временным растром, однако близки к нему- с обеих сторон, то говорят об искаженном изохронном сигнале (см-ниже, мезохронные сигналы). Кроме того, существуют сигналы, имеющие некоторое время, например на протяжении группы единичных элементов (элементарных посылок), называемой знаком, признаки изохронных сигналов*. Такая группа элементов начинается со стартового элемента, за которым следует несколько (например, пять или восемь) информационных элементов, и заканчивается стоп-элементом, сохраняющим свое значение на некоторое время, не обязательно кратное длительности элемента - до начала следующего стартового элемента. Поэтому на протяжении многих элементов сигнал является неизохронным (аритмический режим), однако для каждой группы элементов такого стартстопного сигнала можно определить тактовый растр, который связан с началога стартового элемента и имеет тактовый интервал, равный заданной длительности элемента.

Если у изохронных или у вышеупомянутых стартстопных сигналов действительные значащие моменты не совпадают с ожидаемыми значащими моментами, отвечающими тактовому растру, то эти .отклонения относят к длительности Т единичного интервала и называют краевыми искажениями б (см. также т. 2, разд. 11.3.11**).

Между соответствующими значащими моментами двух изохронных сигналов с одинаковой последовательностью элементов могут существовать различные отношения, которые классифицируются под следующими названиями.

Два сигнала называют синхронными, если их соответствующие значащие моменты имеют определенную желаемую фазовую взаимосвязь. Если фазовая взаимосвязь хотя и постоянна, но произвольна, то сигналы называют гомохронными. Если два сигнала только синхронны «в среднем по времени», т. е. для фазовой связи соответствующих значащих моментов имеются малые отклонения Б обе стороны от правильной связи, то сигнал называется мезо-хронным. (Пределы допустимого отклонения устанавливаются в

* Это определение понятия знак употребляется в технике наряду с другим, применяемым в этом разделе общим определением. ** См. сноску в разд. 2.2.2.

2-41 33

каждом конкретном случае.) Синхронные, гомохронные и мезо-хронные сигналы имеют одинаковую тактовую частоту. Если тактовые частоты двух (изохронных) сигналов не равны, то сигналь! асинхронны по отношению друг к другу. По величине тактового рассогласования вводятся следующие названия.

Если тактовые частоты двух сигналов хотя и независимы друг от друга, но номинально равны и допускаются отклонения от заданного значения частоты только в строго определенных пределах (например, 10-), то сигналы называются плезиохронными (приближенно синхронными). Если, однако, тактовые, частоты двух сигналов существенно различны, то они называются гетерохронными.

2.2.4. РЕЖИМЫ РАБОТЫ ПРИ ПЕРЕДАЧЕ СИГНАЛОВ

Ранее расс1у1атривалась передача сигналов от передатчика к приемнику. Однако это пишь один из возможных режимов работы при передаче сигналов. В общем случае между двумя пунктами, А и В, может осуществляться как односторонняя, так и двусторонняя передача. В названиях режимов работы, используемых для разных случаев передачи сигналов на различных языках (например, немецком французском, английском), нет единства. В рамках употребительной немецкой терминологии различают следующие рё-житы работы при передаче сигналов между пунктами А и В.

Дуплексный режим, А~В и одновременно В-<-Л. Здесь оба направления в отношении скорости передачи могут быть равнозначны (симметричный дуплексный режим) или различны.

Полудуплексный режим, либо А~-В, либо В-<-Л. Этот режим работы отвечает диалогу двух партнеров (человек - человек или человек - машина).

Симплексный режим, А-В. При этом необходимо различать связь между двумя пунктами (Л-»-В) и многоадресную или. циркулярную связь (Л-Bi, Bs,..., Вп). Последний вид связи используется, например, в радиовещании и телевидении, а также в системах . распределения данных от одного центрального передающего пункта ко многим приемным пунктам.

2.3. НЕКОТОРЫЕ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ ИНФОРМАЦИИ

2Л.1. ИНФОРМАЦИЯ, ЭНТРОПИЯ*

Получение информации можно свести к последовательности процессов выбора определенного символа из заданного набора. Заданный набор символов, который всегда должен содержать конечное число различных символов, в общем случае называется алфа-

* В дальнейшем речь идет только об информации, выдаваемой дискретным источником. (Прим. ред.).