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信息传递原理:安全生产信息化技术的关键

时间:2023-10-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:这是信息传递作为一种复杂劳动所体现的特征。军事、政治和经济等信息的传递需要保密,否则会损害信息使用者的利益。信号到达传递的目的地后,换能器要把信号转换为消息。4)译码器:译码器的作用是从信道编码信号中恢复消息,实现与编码器相反的功能。

信息传递原理:安全生产信息化技术的关键

信息传递是信息过程的基本环节,是信息技术中重要的组成部分。信息最重要的性质是信息共享,而且共享范围越大、共享越及时,信息发挥的作用就越大,因此必须研究信息传递原理,以便扩展人类远距离、高速的传递信息的能力。

1.信息传递的中心问题

信息传递的中心问题是:如何准确、迅速、安全、可靠地把有关信息从空间的某一点传送到另一点。

为了实现远距离通信,我国早在商周时期就创造烽火通信的方式。从边关到京城两两相望的各个山头都修筑了烽火台,一旦发现敌人入侵,边关烽火台的士兵便点燃烽火。相邻烽火台的士兵看到以后,也立即点起本台的烽火,这样一站一站地很快就把信息传递到京城。这是一种二进制光通信系统,它所传递的信息只有两种符号,即有和无,信息的载体可见光,传递的方式是逐站接力,它是现代微波接力和现代光通信的原始雏形。

信息传递的特征表现在以下几个方面:

1)目的性强。它是人们为了某种特定的目的而进行的传递行为。

2)时效性强。要求信息传递以最快的速度把信息从信源传递到信宿。

3)知识性强。这是信息传递作为一种复杂劳动所体现的特征。

4)选择性强。人们可以根据需要选择信息的传递工具,如人们可以根据需要选择电报、电话、电视、有线广播、无线广播、计算机网络等信息传递工具。

5)保密性强。军事政治经济等信息的传递需要保密,否则会损害信息使用者的利益。

2.简单的信息传递模型

为了实现信息传递,最简单的模型如图1-5所示。这是简单的信息传递模型,由以下几个基本部分组成:

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图1-5 信息传递的简单模型

1)信源:产生某种运动状态和方式的事物,即等待传送信息的源事物,是信息的生产源。根据输出信息形式的不同,可把信息源划分为模拟信源和离散信源。其中,模拟信源输出的是随时间连续变化的幅度信号,如话音、黑白或彩色的图像信号;离散信源输出的是随时间离散变化的符号序列,如数据、电报等。

2)换能器:用于实现消息和信号互相变换的功能。在信源处,换能器把信源产生的“事物运动状态和方式”映射为信号,把要传送的信息从信源事物映射到某种物理载体上,在源事物的运动状态方式与载体的某物理量之间建立适当的对应关系。信号到达传递的目的地后,换能器要把信号转换为消息。(www.xing528.com)

3)信道:信号的传输媒介,可以是有线的,也可以是无线的。有线的传输媒介有电缆光缆等;无线的传输媒介有短波、微波和毫米波等。

传输设备内部总是存在热噪声,设备外部也总存在各种干扰和衰减,它们统统称为噪声。信号在信道的传输过程中,不可避免地会受到信道噪声的影响,为了获得较好的传输效果,应针对不同的信道噪声选取不同的信号传输形式。

4)信宿:信息的接受者或使用者。

3.信息传递模型

图1-5所示的简单的信息传递模型,其抗干扰性能和保密性能都很差,不能用于实际的信息传递。为了解决干扰、保密等问题,需要增加编码/译码和调制/解调模块,该信息传递模型如图1-6所示。这个模型在上述的简单模型基础上,增加了以下几个部分:

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图1-6 信息传递模型

1)编码器:编码器的功能是将信息转换成适合信道传输的信号,包括信源编码器、信道编码器和安全编码器。信源编码器的功能是按照一定的规律将信源输出的符号转换成编码输出符号,以提高通信系统的传输有效性。信道编码器的作用是按照一定的规律给信源编码符号增加保护符号,以增加信道抵抗干扰的能力,使信道编码信号在接受端能够发现和纠正错误,提高系统的传输可靠性

2)调制器:调制器的功能是将信道编码输出信号转换为便于传送的形式,如无线传输时必须将信息加载在高频上才能在自由空间中发射。调制器可以提高抗干扰能力并有效利用频带资源。

3)解调器:解调器的功能是在信宿端把调制器的信号恢复为原来的信道编码,实现与调制器相反的功能。

4)译码器:译码器的作用是从信道编码信号中恢复消息,实现与编码器相反的功能。但是,由于存在干扰的作用,译码器与编码器的具体实现并非简单的互逆关系,而是更为复杂的关系。

4.信息传递的主要研究内容

1)信源的性质及其产生信息的能力。

2)信道的性质及其通过信息的能力。

3)信源与信道的关系以及实现这两者在性质上互相匹配的原理和方法,特别是编码(有效编码、抗干扰编码、编码定理)和调制检测理论。

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