66603

Исследование помехоустойчивости информационной системы при простом кодировании

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Построение простого табличного кода и экспериментальное определение достоверности передачи закодированного этим кодом сообщения по каналу связи с шумами. Определение зависимости энтропии сообщения от уровня шумов в канале связи.

Русский

2014-08-25

144 KB

0 чел.

Министерство образования и науки Украины

Севастопольский национальный технический университет

 

Кафедра ИС

Отчет по лабораторной работе №1

по дисциплине КизИ:

«Исследование помехоустойчивости информационной

системы при простом кодировании»

Выполнил:

ст. гр. И-21д

Захаров С.Г.

Проверила:

Деркунская В.О.

Севастополь

2011

1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Построение простого табличного кода и экспериментальное определение достоверности передачи закодированного этим кодом сообщения по каналу связи с шумами.

Определение зависимости энтропии сообщения от уровня шумов в канале связи.

2 ХОД РАБОТЫ

Под сообщением понимают совокупность знаков или первичных сигналов, содержащих информацию. Иначе говоря, сообщение - это информация представленная в какой-либо форме.

Исходный текст:

Никогда ни о чем не жалейте вдогонку,

Если то, что случилось нельзя изменить.

Как записку из прошлого, грусть свою скомкав,

С этим прошлым порвите непрочную нить.

Длина сообщения 165 символов, энтропия 4.566 бит/сим

Расчет энтропии исходного сообщения  в соответствии с таблицей статистики:

H(U) = M

H(U)= 1/165*log2(165/1) + 11/165*log2(165/11) +6/165*log2(165/6) +15/165*log2(165/15)+4/165*log2(165/4)+2/165*log2(165/2)+5/165*log2(165/5) +25/165*log2(165/25)+8/165*log2(165/8)+4/165*log2(165/4)+8/165*log2(165/8) +5/165*log2(165/5) +1/165*log2(165/1) +7/165*log2(165/7) +1/165*log2(165/1) +8/165*log2(165/8) +4/165*log2(165/4) +5/165*log2(165/5) +4/165*log2(165/4) +3/165*log2(165/3) +1/165*log2(165/1) +7/165*log2(165/7) +5/165*log2(165/5) +4/165*log2(165/4) +1/165*log2(165/1) +2/165*log2(165/2) +1/165*log2(165/1) +5/165*log2(165/5) +5/165*log2(165/5) +2/165*log2(165/2) +2/165*log2(165/2) +1/165*log2(165/1) +1/165*log2(165/1) +1/165*log2(165/1) = 4.5664 (бит/сим)

  

Таблица 2.1-Таблица первичного алфавита

Для построения простого табличного кода каждой букве присвоен порядковый номер в двоичном коде, начиная с первого (все кодовые комбинации имеют одну длину, т.к. простой код равномерный). Результаты кодирования приведены в таблице 2.2

Таблица 2.2-таблица кодов

Кодируя наше сообщение, получаем:

000000000001000010000011000100000101000110000111001000000001000111000011000111001001001010001011000111001000001010000111001100000110001101001010001110001111001010000111010000000101000011000100000011001000000010010001010010000111010011010100010101001101000001000111001111000011010010000111001001001111000011000111010101001101010001001001000001001101000011010101010110000111001000001010001101010110010111011000000111000001010111001011001010001000000001001111010110011001000111010011011010000110000010000111010111000110011011000001010101000010010001000111000001010111000111011011011100000011011101001101000011000100000011010010000111000100011100010001010101001111010110000111010101010000000011011110000111010101000010000011001011000010000110010000010010000111010011011111000111100000001111000001001011000111011011011100000011011101001101100001001011000111011011000011011100010000000001001111001010000111001000001010011011011100000011001001001000010001011110000111001000000001001111010110011001010011

Общее число символов, составляющих кодовую комбинацию, называется длинной кода n.

Для данного сообщения все кодовые комбинации имеют одну длину, равную 6,  длиной кода является число n = 6

Мощность кода Nи  =  mk,    Nи  =  26=64

N

P

Кол-во ошибочных символов

Кол-во искажённых разрядов

Кол-во обнаруженных ошибок

Кол-во необнаруженных ошибок

1

0.1

15

15

1

14

2

0.2

24

24

3

21

3

0.3

44

44

6

38

4

0.4

62

62

7

55

5

0.5

74

74

12

62

6

0.6

99

99

16

83

7

0.7

112

112

17

95

8

0.8

130

130

19

111

9

0.9

153

153

30

123

10

1

165

165

29

136

Кратность ошибки равна 1.

Декодированные сообщения:

  1.  При вероятности 0.1:

Никогда ны   чем не лалейте вдогонку,

Если то, что случилось нельзя изоенить.д

Как запиукутиз пр

шлого, грусть дв ютскомкав,

С эйим прошлым порвитмон#прочную нить.

  1.  При вероятности 0.2:

Никогда#ниао .еманм #алейтеавдогонку,

Если то, нто случилось нельзяаизменит#.т

Кгк зьпис,у Нз прослого, жжустьтЕв

ю скомкйв

 

С этим прошлим порвите непрочную нить.

  1.  При вероятности 0.3:

Никогда ни о чем нм жклейтй вдог нкуь 

#сли ли,#нто сшуиилос# Нельзя измеНийз.

Какдза#исНи и

пшошлого

згру# ь св расаомкав,д

т этим пяошлым пкрвдте #е.юоче

ю нытзя

  1.  При вероятности 0.4:

Ник#г # ни о чем нкол шмйте вд д

жеу# #Еудд й

, .ми ЕшучНж

сзанечьзКдуСменитьпо

К#к запискв чз пр#СлоНо, гясстьтувоюаскомкау,

ю этдт КрмСлым порвитнонеСролнуют#ить.

  1.  При вероятности 0.5:

гикоНик ни к лкм НКайалейме удогмн,с,а#сслитто, .#одслучддиЕю#жйльСя ы#тежиль#апКаа  апоску иззСрош#ого, Еруштьддвортдком#ав# уп #тдчт#юо.лим п#ЕННткзнепрочНую еит#.

  1.  При вероятности 0.6:

вдккди#зни к#четзчмажачейте#в  г #ау,

всчо тк,тнло счи#илкуь ямчюз#тизпенНт#.

паНт гпуск

 у

 

риСлоН #оЕрудтзася Сдзе

еНавв уюоНмим#пж##тым м #ЕиСез#К##мнч.ю #ыт,.

  1.  При вероятности 0.7:

гу##Еи# нН озчКпд#ндгйше# моял г

нкв,тп#Е#доло# чймтутвмучосзачель наызенеи ь. #е к#запызН. чСдКюкшчогквзажиуСь#у,оюд#НкмНкв#з

з#э имтпр#Стым#п яНиймзНк

риче#ютнитьу

  1.  При вероятности 0.8:

кы,#г кзеН и мйм#яеоййжна ндя иаижо.,оогЕти тоКзнСмаЕ##мудкЕюа##жь

К ы##мжутьпау#йк

гКч#аудисд

жо.дкгквоарссл,зс, р шк ек#,Кзпзд#лы#о##орти#дпоручлм неК##чж.ю#НдСау

  1.  При вероятности 0.9:

кыекдль яуз##.К#тН#зрьше#тма# иж#еН#Кзуг#тыдСивд#С одж.лНдмзь#е##аСКтдзеКедтю# ,Кь#оСьКНдН#оы

т#юоршмЕккд#Е#шС# дуи#зуНиоегЕ##оют#Си#аС#мсжэо##кжНН#нджнСя

нН.К#еий,я

  1.  При вероятности 1:

гу,кд# очыт#тимпож#зггдКа#КзялмЕижН##т##у#чтйм

он##ззч

.оч##з##йтаснао#ткчНл,#зопйоз ймоуНизоС#.ям.ч ж#

та#иуйздуя#ьзуокчок,

##шт#мо#о#шмсжэпдКияуылйдчкмяк#чсК#Ну#,у

N

Доля ошибочных символов

Доля искажённых разрядов

Доля обнаруженных ошибок

Доля необнаруженных ошибок

1

0.09

0.015

0.067

0.933

2

0.15

0.024

0.125

0.875

3

0.27

0.044

0.136

0.864

4

0.38

0.063

0.113

0.887

5

0.45

0.075

0.162

0.838

6

0.6

0.1

0.162

0.838

7

0.68

0.113

0.152

0.848

8

0.79

0.131

0.146

0.854

9

0.93

0.155

0.196

0.804

10

1

0.167

0.176

0.824

Графики

Вывод

В ходе лабораторной работы « Исследование помехоустойчивости информационной системы при простом кодировании » был построен простой табличный код, исследованы его характеристики при передаче через  канал связи с помехами разной степени кратности. Экспериментально было получено подтверждение тому, что достоверность передачи закодированного простым табличным кодом сообщения тем больше, чем меньше помех (шумов) присутствует в канале передачи. Это говорит о том, что данный метод построения кода может быть эффективно использован только в каналах с отсутствием помех, что практически невозможно осуществить.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

32773. Цикл Карно и его КПД для идеального газа. Второе начало термодинамики. Независимость КПД цикла Карно от рабочего вещества. Лемма Карно 47 KB
  Второе начало термодинамики. Следовательно согласно I началу термодинамики работа совершаемая двигателем равна =Q1Q2 Коэффициентом полезного действия КПД теплового двигателя называется отношение работы совершаемой двигателем к количеству теплоты полученному от нагревателя η=Q1Q2 Q1 КПД тепловой машины всегда меньше единицы η=1Q2 Q1 Следовательно невозможно всю теплоту превратить в работу. Отсюда Q2 T2≥Q1 T1 На основании этого неравенства можно прийти к понятию энтропия и второму началу термодинамики. Второе начало термодинамики ...
32774. Энтропия идеального газа при обратимых и необратимых процессах 33.5 KB
  К определению энтропии S можно прийти на основе анализа работы тепловых машин. ∆S=∆Q T Для тепловой машины изменение энтропии нагревателя и холодильника равны: ∆S1=Q1 T1 и ∆S2=Q2 T2 Формула ∆S=∆Q T справедлива для изотермического процесса и представляет собой термодинамическое определение энтропии. Для любого процесса можно найти бесконечно малое изменение энтропии т. ее дифференциал dS=δQ T где δQ элементарная теплота В интегральной форме для любого процесса изменение энтропии равно Найдем изменение энтропии за один цикл для тепловой...
32775. Статистическое толкование энтропии 31 KB
  Рассматривая Вселенную как изолированную систему и распространяя на неё второй закон термодинамики Р. Из сказанного в предыдущем разделе следует что к Вселенной в целом как изолированной системе F = 0 второе начало термодинамики неприменимо по определению. При этом второй закон термодинамики формулируется следующим образом: природа стремится от состояния менее вероятного к состоянию более вероятному. Таким образом являясь статистическим законом второй закон классической термодинамики выражает закономерности хаотического движения большого...
32776. Термодинамические потенциалы. Направление течения процессов в неравновесных состояниях 33.5 KB
  Потенциалы термодинамические определённые функции объёма V давления р температуры Т энтропии S числа частиц системы N и др. К Потенциалы термодинамические относятся: внутренняя энергия U = U S V N xi; энтальпия Н = Н S р N xi; Гельмгольцева энергия свободная энергия или изохорноизотермический потенциал обозначается А или F F = F V T N xi Гиббсова энергия изобарноизотермический потенциал обозначается Ф или G G = G p Т N xi и др. Зная Потенциалы термодинамические как функцию указанных...
32777. Термодинамика необратимых процессов. Явления переноса в термодинамически неравновесных системах. Опытные законы диффузии, теплопроводности и внутреннего трения 48.5 KB
  Термодинамика необратимых процессов. ТЕРМОДИНАМИКА НЕОБРАТИМЫХ ПРОЦЕССОВ неравновесная термодинамика изучает общие закономерности поведения систем не находящихся в состоянии термодинамического равновесия. процессов изменение энтропии системы dS равно: где deS = Q T внешнее изменение энтропии связанное с обратимым теплообменом с окружающей средой Qбесконечно малое колво теплоты Tабс. тра diS внутреннее изменение энтропии обусловленное самопроизвольным протеканием в системе необратимых процессов.
32778. ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МАЯТНИКА ОБЕРБЕКА 3.8 MB
  Определить момент инерции системы тел. Исследовать зависимость углового ускорения от величины момента приложенных сил с учётом сил трения. 2 Угловая скорость и угловое ускорение для всех точек тела одинаковы в данный момент времени однако для различных точек тела линейные скорости движения по окружности разные так как зависят от расстояния R точки до оси вращения. Сила равнодействующая внешних и внутренних сил приложенных к iму элементарному объему телу создаёт относительно произвольно взятой точки на оси вращения момент силы ...
32779. Определение коэффициентов трения качения и скольжения методом наклонного маятника 201 KB
  Северодвинске ФАКУЛЬТЕТ: IV КАФЕДРА: ФИЗИКИ Лабораторная работа Определение коэффициентов трения качения и скольжения методом наклонного маятника Северодвинск 2007 Лабораторная работа ФМ 16 Наклонный маятник Ι. Цель работы Цель работы: определение коэффициентов трения качения и трения скольжения. Основные теоретические положения При относительном перемещении двух соприкасающихся тел или при попытке вызвать такое перемещение возникают силы трения. Различают три вида трения возникающего при контакте твердых тел: трение скольжения покоя и...
32780. Изучение законов сохранения импульса 538.5 KB
  Определить коэффициенты восстановления скорости и энергии для случая частично упругого удара. Существует два предельных вида удара: абсолютно упругий и абсолютно неупругий. Абсолютно упругим называется такой удар при котором механическая энергия тел не переходит в другие немеханические виды энергии а размеры и форма тел полностью восстанавливаются после удара. Абсолютно неупругим ударом называется такой удар при котором размеры и форма тел не восстанавливаются после удара.
32781. Определение коэффициентов восстановления скорости и энергии шаров 150.23 KB
  Схема лабораторной установки схема проведения эксперимента Установка включает в свой состав: 1 основание; 2 вертикальную стойку; 3 верхний кронштейн; 4 корпус; 5 электромагнит; 6 нити для подвески металлических шаров; 7 провода для обеспечения электрического контакта шаров с клеммами 10. Основание снабжено тремя регулируемыми опорами 8 и зажимом 9 для фиксации вертикальной стойки 2 выполненной из металлической трубы ; на верхнем кронштейне 3 предназначенном для подвески шаров расположены узлы регулировки обеспечивающие...