GIÁO TRÌNH HỌC LÝ THUYẾT THÔNG TIN

Trong thế giới ngày nay, chúng ta hàng ngày phải tiếp xúc với rất nhiều các hệ thốngchuyển tải thông tin khác nhau như: Các hệ thống truyền hình phát thanh, hệ thống điệnthoại cố định và di động, hệ thống mạng Lan, Internet, các hệ thống này đều với mục đíchlà chuyển thông tin từ nơi phát đến nơi thu với những mục đích khác nhau.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
GIÁO TRÌNH HỌC LÝ THUYẾT THÔNG TIN 1 2 3 4 5 GIÁO TRÌNH6 LÝ THUYẾT THÔNG TIN 1 CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN 7 Giới thiệu về lý thuyết thông tin7.1 Trong thế giới ngày nay, chúng ta hàng ngày phải tiếp xúc với rất nhi ều các h ệ th ốngchuyển tải thông tin khác nhau như: Các hệ thống truyền hình phát thanh, h ệ th ống đi ệnthoại cố định và di động, hệ thống mạng Lan, Internet, các hệ thống này đều với mục đíchlà chuyển thông tin từ nơi phát đến nơi thu với những m ục đích khác nhau. Đ ể nghiên c ứuvề các hệ thống này, chúng ta cần phải nghiên cứu về bản chất thông tin, bản ch ất c ủaquá trình truyền tin theo quan điểm toán học, cấu trúc vật lý của môi tr ường truyền tin vàcác vấn đề liên quan đến tính chất bảo m ật, tối ưu hóa quá trình. Các v ấn đ ề đó th ườngđược gọi là các lý thuyết thông tin, lý thuyết năng lượng. Khái niệm đầu tiên cần nghiên cứu là thông tin: thông tin đ ược hi ểu là t ập h ợp các trithức mà con người thu được qua các con đường tiếp nhận khác nhau, thông tin đ ược mangdưới dạng năng lượng khác nhau gọi là vật mang, vật mang có chứa thông tin g ọi là tínhiệu. Lý thuyết về năng lượng giải quyết tốt vấn đề xây dựng mạch, tín hiệu nhưng vấn đềvề tốc độ, hiện tượng nhiễu, mối liên hệ giữa các dạng năng lượng khác nhau c ủa thôngtin… chưa giải quyết được mà phải cần có một lý thuyết khác đó là lý thuyết thông tin. Lý thuyết thông tin là lý thuyết nhằm giải quyết vấn đề c ơ bản c ủa quá trình truy ềntin như vấn đề về rời rạc hóa nguồn, mô hình phân phối xác su ất c ủa ngu ồn và đích, cácvấn đề về mã hóa và giải mã, khả năng chống nhiễu của hệ thống... Cần chú ý rằng lý thuyết thông tin không đi sâu vào việc phân tích các c ấu trúc v ật lýcủa hệ thống truyền tin mà chủ yếu nghiên c ứu về các mô hình toán h ọc mô t ả quá trìnhtruyền tin trên quan điểm của lý thuyết xác suất thống kê đồng th ời nghiên c ứu v ề cácnguyên tắc và các thuật toán mã hóa cơ bản, các nguyên tắc mã chống nhiễu... Hệ thống truyền tin7.2 Trong thực tế, chúng ta gặp rất nhiều các hệ thống để truyền thông tin từ điểm này tớiđiểm khác, trong thực tế những hệ thống truyền tin c ụ thể mà con người đã s ử d ụng vàkhai thác có rất nhiều dạng, khi phân loại chúng người ta có thể dựa trên nhi ều c ơ sở khácnhau. Các quan điểm để phân loại các hệ thống truyền tin7.2.1 • Theo năng lượng Năng lượng một chiều (điện tín) - Vô tuyến điện (sóng điện từ) - - Quang năng (cáp quang) - Sóng siêu âm (la-de) • Theo biểu hiện bên ngoài Hệ thống truyền số liệu - Hệ thống truyền hình phát thanh - Hệ thống thông tin thoại - • Theo dạng tín hiệu Hệ thống truyền tin rời rạc - 2 Hệ thống truyền tin liên tục - Sơ đồ truyền tin và một số khái niệm trong hệ thống truyền tin7.2.2Định nghĩa: Truyền tin(transmission): Là quá trình dịch chuyển thông tin từ đi ểm nàysang điểm khác trong một môi trường xác định. Hai điểm này sẽ được gọi là đi ểm ngu ồntin (information source) và điểm nhận tin (information destination). Môi tr ường truyền tincòn được gọi là kênh tin (chanel). Sơ đồ khối chức năng của một hệ thống truyền tin tổng quát gồm có 3 khâu chính:Nguồn tin, kênh tin và nhận tin. NGUỒN TIN NHẬN TIN KÊNH TINTrong đó: • Nguồn tin: là nơi sản sinh ra hay chứa các tin cần truyền đi. Khi một đường truyền được thiết lập để truyền tin từ nguồn tin đ ến nhận tin, m ộtdãy các phần tử cơ sở (các tin) của nguồn sẽ được truyền đi với m ột phân bố xác su ất nàođó. Dãy này được gọi là một bản tin (Message). Như vậy ta còn có th ể đ ịnh nghĩa ngu ồntin: Nguồn tin là tập hợp các tin mà hệ thống truyền tin dùng để lập các b ản tin khácnhau để truyền tin. • Kênh tin: là môi trường lan truyền thông tin. Để có thể lan truyền được thông tin trong một môi trường vật lý xác định, thông tinphải được chuyển thành tín hiệu thích hợp với môi trường truyền lan. Nh ư v ậy ta có th ểđịnh nghĩa kênh tin: Kênh tin là nơi hình thành và truyền tín hiệu mang tin đồng thời ở đấy sinh ra cáctạp nhiễu phá huỷ thông tin. Trong lý thuyết truyền tin kênh là một khái niệm trìu tượng đại diện cho sự h ỗnhợp giữa tín hiệu và tạp nhiễu. Từ khái niệm này, sự phân lo ại kênh sẽ d ễ dàng h ơn, m ặcdù trong thực tế các kênh tin có rất nhiều dạng khác nhau. Ví dụ: - Tr ...