- •Ответы на контрольные вопросы по информатике
- •Появление и развитие информатики. Структура информатики.
- •Определение информационной технологии и новой информационной технологии. Этапы развития информационной технологии.
- •Составные части и основные области применения новой информационной технологии. Перспективы перехода к информационному обществу.
- •Информационный ресурс и его составляющие.
- •Виды информационных процессов.
- •Понятия информации, сообщения и данных.
- •Формы адекватности информации: синтаксическая, семантическая и прагматическая.
- •Синтаксические меры информации.
- •Вероятностный подход к измерению количества информации.
- •Показатели качества информации.
- •Позиционные системы счисления: основные понятия, представление целых неотрицательных и дробных чисел.
- •Позиционные системы счисления: перевод целых чисел из одной системы счисления в другую, арифметические действия над числами без знака.
- •Позиционные системы счисления: перевод дробных чисел из одной системы счисления в другую.
- •Представление отрицательных двоичных чисел. Прямой, обратный и дополнительный коды. Арифметические действия над числами с использованием дополнительного кода.
- •Представление символьной информации в эвм. Код ascii.
- •Формы записи чисел.
- •Формат представления чисел с фиксированной точкой.
- •Формат представления чисел с плавающей точкой в см эвм
- •Представление чисел с плавающей точкой в соответствии со стандартом ieee
- •Двоично-десятичный код.
- •Понятие сигнала. Структурная схема одноканальной системы передачи информации. Классификация систем передачи информации.
- •Классификация спи
- •Понятие модуляции. Виды модуляции.
- •Классификация сигналов. Понятия дискретизации и квантования. Примеры цифрового преобразования непрерывных сигналов.
- •Классификация проводных линий связи.
- •Понятие затухания и дисперсии.
- •Классификация беспроводных линий связи. Их использование в корпоративных и локальных сетях. Классификация беспроводных линий связи
- •Понятие канала связи их классификация. Типы выделенных и коммутируемых каналов.
- •Многоканальные линии связи. Методы разделения. Достоинства и недостатки.
- •Режимы передачи данных.
- •Кодирование данных. Основные понятия. Способы сигнального кодирования.
- •Параллельный способ передачи данных. Примеры параллельных интерфейсов.
- •Последовательный способ передачи данных. Примеры последовательных интерфейсов.
- •Синхронизация данных.
- •Достоверность передачи данных и надежность канала связи.
- •Определение локальной сети.
- •Основные компоненты локальной сети, их назначение и функции.
- •Топология локальных сетей. Понятие топологии. Шина. Звезда
- •Топология локальных сетей. Кольцо. Дерево. Смешанные топологии.
- •Эталонная семиуровневая модель обмена информацией в сети.7, 6 и 5 уровни.
- •Эталонная семиуровневая модель обмена информацией в сети. Первые четыре уровня.
- •Стандартные сетевые протоколы.
- •Способы адресации в вычислительных сетях
- •Элементы эвм.
- •Понятие, свойства и способы задания алгоритма.
- •Понятие архитектуры и структуры эвм.
- •Основные принципы архитектуры фон Неймана.
- •Структура персонального компьютера.
- •Структура памяти персонального компьютера. Оперативная память эвм.
- •Постоянная память. Bios.
- •Быстрая внутренняя кэш-память.
- •Классификация внешних устройств эвм. Устройства ввода информации.
- •Устройства вывода информации из эвм.
- •Классификация внешней памяти эвм. Основные параметры внешней памяти эвм.
Классификация сигналов. Понятия дискретизации и квантования. Примеры цифрового преобразования непрерывных сигналов.
Проведем классификацию сигналов. В первую очередь выделим сигналы:
детерминированные;
случайные.
Детерминированными называют сигналы, которые точно определены в любые моменты времени. В отличие от них некоторые параметры случайных сигналов заранее предсказать невозможно.
В зависимости от структуры параметров сигналы подразделяются на:
дискретные;
непрерывные;
дискретно-непрерывные.
Сигнал считают дискретным по данному параметру, если число значений, которое может принимать этот параметр, конечно (счетно). В противном случае сигнал считают непрерывным по данному параметру.
Сигнал, дискретный по одному параметру и непрерывный по другому, называют дискретно-непрерывным.
В соответствии с этим выделяют следующие виды сигналов :
Непрерывные по уровню и времени (аналоговые) – это сигналы на выходе микрофонов, датчиков температуры, давления и т.д.
Непрерывные по уровню, но дискретные по времени. Такие сигналы получают в результате дискретизации по времени аналоговых сигналов.
Под ДИСКРЕТИЗАЦИЕЙ подразумевают преобразование функции непрерывного времени (в частности, аналогового сигнала) в функцию дискретного времени, представляющую последовательность величин, называемых выборками или отсчетами (sample value).
Наибольшее распространение получил метод дискретизации, при котором роль координат выполняют мгновенные значения непрерывной функции (аналогового сигнала), взятые в определенные моменты времени S(ti), где i=1,…,n. Временные интервалы между этими моментами называют интервалами выборки (sample interval).
Такой вид дискретизации часто называют амплитудно-импульсной модуляцией (АИМ).
Дискретные по уровню, непрерывные по времени.
Такие сигналы получают из непрерывных в результате проведения операции квантования по уровню.
Дискретные по уровню и времени. Такие сигналы получают, осуществляя дискретизацию и квантование одновременно. Данные сигналы легко представить в цифровой форме, заменив каждый импульс числом, обозначающим номер уровня квантования, которого достиг импульс в конкретный момент времени (digital sample).
По этой причине данные сигналы часто называют цифровыми.
Под КВАНТОВАНИЕМ по уровню (или просто квантованием) подразумевают преобразование некоторой величины с непрерывной шкалой значений (например, амплитуда сигнала) в величину, имеющую дискретную шкалу значений.
В цифровых телефонных системах (стандарт G.711) замена аналогового сигнала последовательностью отсчетов происходит с частотой 2F=8000 Гц, интервал между отсчетами Тд = 125 мкс. Это связано с тем, что диапазон частот телефонного сигнала составляет 300-3400 Гц, а частота выборки для неискаженного преобразования по теореме Найквиста-Котельникова должна быть, как минимум, в два раза больше максимальной частоты преобразовываемого сигнала F.
Далее каждый импульс заменяется в 8-и разрядном аналого-цифровом преобразователе АЦП (ADC – Analog-to-Digital Converter) двоичным кодом, учитывающим знак и амплитуду отсчета (256 уровней квантования). Такой процесс квантования носит название импульсно-кодовой модуляции ИКМ (PCM – Pulse Code Modulation).
Скорость передачи одного телефонного сообщения оказывается 8×8000=64 Кбит/с (такую скорость имеет, например, цифровой телефонный канал ISDN). 30-канальная система передачи телефонных сообщений (система первого уровня иерархии стандарта МККТТ – PDH-E1) с временным разделением каналов работает уже со скоростью 2048 Кбит/с.
При цифровой записи музыки на компакт-диск (CD – Compact Disk), вмещающий максимум 74 минуты стереозвучания, используют частоту дискретизации 2F≈ 44,1 кГц (т.к. предел слышимости человеческого уха 20 кГц плюс 10%-ный запас) и 16-и разрядное равномерное квантование каждой выборки (65536 уровней звукового сигнала). При этом одна минута стереофонического звука будет занимать около 10,09 Мбайтов.
Использование цифровых сигналов резко снижает вероятность получения искаженной информации, т.к.:
в этом случае применимы эффективные методы кодирования, которые обеспечивают обнаружение и исправление ошибок;
можно избежать свойственного непрерывному сигналу эффекта накопления искажений в процессе передачи и обработки, поскольку квантованный сигнал легко восстановить до первоначального уровня всякий раз, когда величина накопленных искажений приблизится к половине шага квантования.
И самое важное, в этом случае обработку и хранение информации можно осуществлять средствами вычислительной техники.