Popis:
1 Úvod
Předmět „Datová komunikace“, pro který jsou určena tato skripta, je povinný předmět bakalářského studia oboru Teleinformatika a je zařazen do letního semestru druhého ročníku. Využívá poznatků povinných předmětů vyučovaných v zimním semestru druhého ročníku a to především předmětů: „Matematika 3“, „Signály a soustavy“ a „Komunikační technologie“.
Komunikace, tj. sdělování, je přenos informace mezi několika místy podle dohodnutých pravidel. V souvislosti se zpracováním informace je informace vyjadřována ve tvarech vhodných ke komunikaci, uchování, nebo zpracování. Pojem Informace vznikl ve snaze vyjádřit použitelnost určité skupiny poznatků používaných pro rozhodování v dalším postupu při nějaké činnosti. Na teoretické úrovni se problematikou informace zabývá teorie informace. Podle literatury [ 1 ] to je matematická disciplina, zabývající se přenosem, kódováním a měřením informace. K nejdůležitějším odvětvím teorie informace patří teorie přenosu informace, s níž bývá často ztotožňována. Poznatky, které jsou nezbytné pro studium předmětu Datová komunikace, jsou uvedeny v následujících částech této kapitoly.
Klíčová slova:
přenos informace
přenos dat
kódování
nadbytečnost
blokové kódy
stromové kódy
modemy
Obsah:
- 1 Úvod 11
1.1 Základní poznatky z teorie informace 11
1.2 Obecné systémy 17
1.3 Kontrolní otázky z kapitoly 1 21
2 Systémy přenosu informace 22
2.1 Systém přenosu informace 22
2.2 Kanál 22
2.3 Spotřebič informace 29
2.4 Kódování v systémech přenosu informace 30
2.5 Kontrolní otázky z kapitoly 2 32
3 Přenos dat 33
3.1 Základní pojmy a definice 33
3.2 Systém přenosu dat 39
3.3 Kontrolní otázky z kapitoly 3 43
4 Kódování snižující nadbytečnost 44
4.1 Důvody pro snižování nadbytečnosti 44
4.2 Kódování pro snižování nadbytečnosti 47
4.3 Příklad dvojstavového zdroje datového signálu 53
4.4 Komprese dat 57
4.5 Kontrolní otázky z kapitoly 4 59
5 Protichybové kódování 60
5.1 Vznik chyb a princip modelování rušivých vlivů 60
5.2 Příklad řešení problému příjemce 64
5.3 Princip zabezpečení zpráv proti chybám pomocí kódů 66
5.4 Zabezpečovací schopnosti kódů 66
5.5 Základní třídění zabezpečovacích kódů 68
5.6 Kontrolní otázky z kapitoly 5 69
6 Blokové kódy 71
6.1 Podrobnější třídění blokových kódů 71
6.2 Lineární blokové kódy 73
6.3 Příklady některých blokových systematických kódů 80
6.4 Kontrolní otázky z kapitoly 6 84
7 Blokové cyklické kódy 85
7.1 Vytvářecí matice g a vytvářecí mnohočlen g(x) u cyklických kódů 85
7.2 Popis zabezpečení cyklickým kódem 85
7.3 Zapojení kodérů a dekodérů cyklických kódů 88
7.4 Kontrolní otázky z kapitoly 7 96
8 Stromové kódy 97
8.1 Úvod do problematiky stromových kódů 97
8.2 Základní popis stromového kódu 97
8.3 Vlastnosti stromových kódů a jejich třídění 100
8.4 Konvoluční kódy - kódování 102
8.5 Konvoluční kódy - dekódování 106
8.6 Kontrolní otázky z kapitoly 8 111
9 Protichybové kódové systémy 112
9.1 Popis obecného protichybového kódového systému 112
9.2 Třídění pks 114
9.3 Hodnocení výkonnosti pks 116
9.4 Pks s detekčními kódy 117
9.5 Pks s korekčními kódy 121
9.6 Kontrolní otázky z kapitoly 9 125
10 Modemy v systémech datové komunikace 126
10.1 Základní struktura měniče signálu 126
10.2 Dvoustavové modulační systémy používané v modemech 128
10.3 Vícestavové modulační systémy 132
10.4 Speciální modulace využívající principů protichybového zabezpečení 136
10.5 Další systémové prvky modemů 138
10.6 Kontrolní otázky z kapitoly 10 143
11 Základy šifrování 144
11.1 Princip ochrany dat šifrováním 144
11.2 Šifrovací standard des 149
11.3 Šifrování pomocí veřejného klíče 153
11.4 Kontrolní otázky z kapitoly 11 157
12 Systémy hromadné obsluhy 158
12.1 Modelování datové sítě prostředky teorie grafů. 158
12.2 Základní vlastnosti sho 165
12.3 Charakteristiky sho 168
12.4 Kontrolní otázky z kapitoly 12 170