I Віннер у 1948 році обґрунтував ефективність застосування комп’ютерних засобів в кібернетичних системах для опрацювання інформації.

Для перетворення неперервних аналогових сигналів в дискретні важливе значення має частотна дискредитація, яка визначає кількість виборок аналогової величини за одиницю часу або інтервал часу між сусідніми виборками.

Процес дискредитизації реалізується на основі теореми про виборки, яка вказує, що для цифрового подання аналогової величини частота виборок сигналу повинна бути не менша чим в 2 рази більшою за найвищу частоту гармоніки частотного спектру аналогового сигналу.

Вважається що цю теорему про виборки незалежно один від одного розробили вчений Найтвіст і Котельніков.

Частота дискретизації має надзвичайно важливе значення для перетворення аналогового сигналу в дискретний.

Чим вища частота дискретизації тим більше інформації несуть часові виборки про аналоговий сигнал.

Однак занадто велика частота дискретизації несе додаткове навантаження на засоби перетворення та обміну даними в тому числі вимагає швидкодіючих перетворювачів, швидкодіючих засобів обміну інформацією, швидкодіючих засобів опрацювання інформації, великих об’ємів пам’яті для зберігання цифрових виборок.

Тому на практиці використовують компромісні величини частоти дискретизації:

Fg = (10-20)*Fb

де Fb – верхня частота частотного спектру аналогового сигналу.

Для реалізації аналого-цифрових перетворень використовують пристрої, які серійно випускаються в якості великих ІС , і називаються АЦП.

Кожна із мікросхем характеризується такими параметрами :

1. Діапазон зміни аналогового сигналу;

2. Час 1 перетворення;

3. Кількість двійкових розрядів, які подають значення виборок у двійковому коді.

На даний час використовується велика гама мікросхем АЦП, які можуть перетворювати аналогові сигнали від 0-40В, час перетворення долі секунд, розрядність вихідного коду 8-16 розрядів, а прецизійні АЦП можуть мати до 24 розрядів.

Процеси аналого-цифрових перетворень на даний час підтримується ефективними засобами, які забезпечують ефективне застосування теорії інформації, теорії зв’язку на яких і будують ТОЦК.

Обмін інформацією з цифровими виборками називається аналоговими або цифровими повідомленнями. Вони можуть мати якісні ознаки, які дозволяють однозначно виділити і відрізнити одне повідомлення від іншого. Якісними ознаками можуть бути такі:

1. Амплітудна ознака – переважно являється амплітуда напруги;

2. Частотні ознаки – переважно це тривалість повідомлення, яка визначається домовленістю між передавачем та приймачем;

3. Часова ознака – є взаємопов’язана з частотними і також визначається домовленістю між передавачем та приймачем;

Для передачі певної сукупності якісних ознак за часом та простором може використовуватись процес модуляції сигналу.

Модуляція сигналу - це зміна параметрів регулярного фізичного процесу. Який відбувається в часі у відповідності із миттєвими значеннями сигналу.

З найбільш поширених модуляцій використовуються:

1) амплітудна;

2) частотна;

3) фазова;

4) імпульсна.

В деяких випадках може використовуватися комбінована модуляція у довільному співвідношенні 2-3 вище названих модуляціях.

Для однозначного і достовірного обміну повідомленнями використовують кодування.

Процес кодування – це універсальний спосіб подання інформації при її зберіганні, обміні та обробці, через систему однозначних відповідностей між елементами повідомлень та сигналами при допомозі яких ці елементи можна зафіксовувати. Процес кодування відбувається за певними правилами, яке використовується джерело інформації і ці правила мають бути відомі отримувачу інформації, який повинен реалізовувати процес декодування, який є зворотнім процесом до кодування. Процедури кодування можуть повторюватись декілька разів, однак при цьому потрібно враховувати можливість появи помилок при обміні інформації через дію завад, які є в каналах зв’язку, а також через недосконалість засобів кодування інформації.

Задача мінімізації цих помилок розв’язується також за допомогою ТІ та ТЗ.

Загальну структуру обміну інформації можна подати наступним рисунком:

1. Теорія інформації та теорія зв’язку розглядають обміну інформацією як випадкові процеси.

2. Передача інформації від ДІ до ОІ реалізовується електричними сигналами.

3. ТІ і ТЗ оперує не з фізичними джерелами інформації та реальними каналами зв’язку.

Із основної задачі ТОЦК витікають наступні технічні та економічні проблеи:

1. Знаходження способів обміну інформації в комп. системах при мінімальних часових енергетичних та матеріальних затратах;

2. Підвищення достовірності обміну інф. , тобто знаходження засобів захисту системи обміну інф. від впливу зовнішніх фізичних факторів;

3. Визначення ефективності способу передачі інформації та методів управління в системах обміну інформацією.

Практика показує, що на основі сучасних теоретичних методів теорії зв’язку можна побудувати високоефективні цифрові комунікаційні засоби з високими технічними характеристиками при відносно невеликих затратах на проектування і створення таких систем.