- •«Национальный исследовательский
- •Теория информации
- •Аннотация
- •1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы
- •2. Содержание теоретического раздела дисциплины
- •Тема 1. Основные понятия и определения теории информации
- •Методические указания
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •Тема 2. Датчики
- •Методические указания
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •Тема 3. Описание сигналов
- •Методические указания
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •Тема 4. Переход от аналоговой формы представления сигналов к цифровой
- •Методические указания
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •Тема 5. Модуляция сигналов
- •Методические указания
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •Тема 6. Общие сведения о передаче информации
- •Методические указания
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •Тема 7. Виды физических линий связи
- •Методические указания
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •Тема 8. Разделение линий связи
- •Методические указания
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •Тема 9. Передача информации по каналу
- •Методические указания
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •Тема 10. Сжатие данных
- •Методические указания
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •Тема 11. Передача информации по каналу с помехами
- •Методические указания
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •Тема 12. Помехоустойчивое кодирование
- •Методические указания
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •Тема 13. Представление информации
- •Методические указания
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •3. Содержание практического раздела дисциплины
- •3.1. Перечень лабораторных работ
- •4. Индивидуальное домашнее задание
- •4.1. Общие методические указания
- •4.2. Варианты домашних заданий и методические указания
- •Распаковка
- •5. Итоговый контроль
- •5.1. Вопросы для подготовки к зачету
- •5.2. Образцы билетов к зачету Билет № а
- •6.2. Литература дополнительная
- •6.3. Учебно-методические пособия
- •6.4. Internet-ресурсы
- •Теория информации
- •Отпечатано в Издательстве тпу в полном соответствии с качеством предоставленного оригинал-макета
4. Индивидуальное домашнее задание
4.1. Общие методические указания
При изучении данной дисциплины студенты во втором семестре выполняют индивидуальное домашнее задание (ИДЗ). Выполнению индивидуального домашнего задания должно предшествовать изучение рекомендованной литературы в разделе 2.
4.2. Варианты домашних заданий и методические указания
В индивидуальном домашнем задании необходимо выполнить 4 задания.
1. Привести график сигнала при передаче ASCII-кода первой буквы фамилии студента, выполняющего ИДЗ по последовательному каналу с использованием частотной манипуляции.
Пример выполнения
Первая буква моей фамилии – Ы.
ASCII-код данной буквы: 10011011.
Канал последовательный, передаем младшими разрядами вперед. График сигнала в последовательном канале связи приведен на рис. 1.
Рис. 1 График сигнала в последовательном канале при передаче ASCII-кода буквы Ы с использованием частотной манипуляции
2. Привести график сигнала при передаче ASCII-кода второй буквы фамилии студента, выполняющего ИДЗ по последовательному каналу с использованием амплитудной манипуляции.
Пример выполнения
Первая буква моей фамилии – Ъ.
ASCII-код данной буквы: 10011010.
Канал последовательный, передаем младшими разрядами вперед. График сигнала в последовательном канале связи приведен на рис. 2.
Что он обозначает?
Рис. 2. График сигнала в последовательном канале при передаче ASCII-кода буквы Ъ с использованием амплитудной манипуляции
3. Выполнить указанные в таблице № 1 операции. Номер задания соответствует двум последним цифрам зачетной книжки студента. Если получаемое число больше 25, то из него нужно вычесть 25.
Таблица 1
№ варианта |
Что необходимо выполнить |
1 |
Упаковать алгоритмом RLE графического формата РСХ следующие данные:00000000000001СA352266664832BF16541940894316940432410990870679006469408940480DAEBF |
2 |
Упаковать алгоритмом RLE графического формата РСХ следующие данные:1010101010FFFFFFFF00FFEF0001EFEFEFCFCFF000000FF00102547115640356401564 |
3 |
Распаковать сжатые алгоритмом RLE графического формата РСХ следующие данные:CF363523C6C2C0B5D012 |
4 |
Упаковать алгоритмом RLE графического формата РСХ следующие данные:00000200000003BAC52355564832CF09832498732409809328767373737373D0C0B0A0 |
5 |
Распаковать сжатые алгоритмом RLE графического формата РСХ следующие данные:C1FFC5EFC3C2A1D0BFBEC1C6C3FF |
6 |
Распаковать сжатые алгоритмом RLE графического формата РСХ следующие данные:25369568C426B3A7C9EFD196 |
7 |
Упаковать алгоритмом RLE графического формата РСХ следующие данные:02000004000001BABB22FFFFFEFEFCFC4812EFF0F0F0F0F0D0D0D0D0D0B0B1A0A0A1 |
8 |
Упаковать алгоритмом RLE графического формата РСХ следующие данные:BABABABABABBABABABABABBABABABB687064701890434836048016401AD6C4ADC6146A4DC63A4C6486 |
9 |
Распаковать сжатые алгоритмом RLE графического формата РСХ следующие данные:D266531312C1C1A5 |
10 |
Распаковать сжатые алгоритмом RLE графического формата РСХ следующие данные: D0DEA0C1D0FF363523C6C1C5AA |
11 |
Упаковать алгоритмом RLE графического формата РСХ следующие даные:408ADF70ADF604ADF19F8D400E022222222223333333334544444545B554555444A4DFFDFDF4A4A4 |
12 |
Распаковать сжатые алгоритмом RLE графического формата РСХ следующие данные:011011A2B2C2D2C1FFD321 |
13 |
Упаковать алгоритмом RLE графического формата РСХ следующие данные:DBAEFDBAFDABFDBAEDFABEDFAEBDFEABDFABEDFFADBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBAEBDDBAEBDF |
14 |
Распаковать сжатые алгоритмом RLE графического формата РСХ следующие данные: D1A0A1A2B2C1C2C3C4C5C6B6B715 |
15 |
Упаковать алгоритмом RLE графического формата РСХ следующие данные:3416970316ADBEFEFABD374A90273296341204793240514134510350134510435014354242424242424242 |
16 |
Распаковать сжатые алгоритмом RLE графического формата РСХ следующие данные:ADAEBABFBDC6C1C5C0123456789ABCDEFF |
17 |
Упаковать алгоритмом RLE графического формата РСХ следующие данные:01BD2F154FDBE01015FDE01ED1001A0A101C61EF01D0113333333333333334 |
18 |
Распаковать сжатые алгоритмом RLE графического формата РСХ следующие данные:0112358C15D025C1C6C2FE |
19 |
Упаковать алгоритмом RLE графического формата РСХ следующие данные:DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD03245674616416ADC2AD1C1DFBEDDFBEDFEBEFFCD |
20 |
Распаковать сжатые алгоритмом RLE графического формата РСХ следующие данные:C4000100C1FEC3FFC1CFC1FFC1CFC1FFC1CF |
21 |
Упаковать алгоритмом RLE графического формата РСХ следующие данные: BD2F154FDBA1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1 354321564324564534FF534534DDCFCFCFCFC0C1 |
22 |
Распаковать сжатые алгоритмом RLE графического формата РСХ следующие данные: ADAEBABF00C1FEC2C3E4C5C0C1E4 |
23 |
Упаковать алгоритмом RLE графического формата РСХ следующие данные: 02000004000001D03245674616416ADC2AD1C12424242424 24242424242424442424242424 |
24 |
Распаковать сжатые алгоритмом RLE графического формата РСХ следующие данные: C1C123645546A36FE1C0 |
25 |
Упаковать алгоритмом RLE графического формата РСХ следующие данные: 0000000000000111111111111111111111FFFFFFA0000A12 DDDB1B1B1B1B1B1BC1C0 |
Пример выполнения пункта задания, вариант упаковка (сжатие)
СЖАТИЕ
Исходные данные: 01 BD 2F 15 4F DB E0 10 15 FD EO 1E D1 00 1A 0A 10 1C 61 EF 01 D0 11 33 33 33 33 33 33 33 34
Последовательно проверяем каждый байт, и формируем сжатый поток согласно алгоритму RLE.
01 – первый байт исходных данных. Следующий за ним байт BD, это означает, что первый байт не входит в цепочку повторяющихся байтов. Старшие два бита байта 01 не равны единицам. Следовательно, первый байт исходных данных переписываем в сжатый поток без изменений.
BD 2F 15 4F – следующие за первым байты, аналогично первому, переписываем в сжатый поток без изменения.
Два следующих байта DB16=110110112 и E016=111000002 – это байты, старшие два бита которых содержат единицы. Поэтому, эти байты, при записи в сжатый поток, предваряем байтами-счетчиками, с числом повторов равным единице (C116=110000012).
10 15 – эти байты не содержат единицы в старших битах и не входят в цыпочку повторяющихся байтов. Переписываем их в сжатый поток без изменения.
Два следующих бита FD16=111111012 E016=111000002 – это байты, старшие два бита которых содержат единицы. Поэтому, эти байты, при записи в сжатый поток, предваряем байтами-счетчиками, с числом повторов равным единице (C116=110000012).
1E – этот байт не содержит единиц в старших битах и не входит в цыпочку повторяющихся байтов. Переписываем его в сжатый поток без изменения.
Следующий байт D116=110100012 – это байт, старшие два бита которого содержат единицы. Поэтому, этот байт, при записи в сжатый поток, предваряем байтом-счетчиком, с числом повторов равным единице (C116=110000012).
00 1A 0A 10 1C 61 – эти байты не содержат единицы в старших битах и не входят в цыпочку повторяющихся байтов. Переписываем их в сжатый поток без изменения.
Следующий байт EF16=111011112 – это байт, старшие два бита которого содержат единицы. Поэтому, этот байт, при записи в сжатый поток, предваряем байтом-счетчиком, с числом повторов равным единице (C116=110000012).
01 – этот байт не содержит единиц в старших битах и не входит в цыпочку повторяющихся байтов. Переписываем его в сжатый поток без изменения.
Следующий байт D016=110100002 – это байт, старшие два бита которого содержат единицы. Поэтому, этот байт, при записи в сжатый поток, предваряем байтом-счетчиком, с числом повторов равным единице (C116=110000012).
11 – этот байт не содержит единиц в старших битах и не входит в цыпочку повторяющихся байтов. Переписываем его в сжатый поток без изменения.
Далее идёт группа повторяющихся байтов 33 33 33 33 33 33 33, её заменяем на байт-счетчик и байт данных C7 33.
Последний байт 34 не содержит единицы в старших битах, переписываем его в сжатые данные без изменения.
Сжатые данные: 01 BD 2F 15 4F C1 DB C1 E0 10 15 C1 FD C1 EO 1E C1 D1 00 1A 0A 10 1C 61 C1 EF 01 C1 D0 11 C7 33 34
Пример выполнения пункта задания, вариант «распаковать»