Основы радиоэлектроники и связи

7. Основы теории информации и кодирования : 7.2. Кодирование сообщений

7.2.1 Код. Общие понятия

Совокупность комбинаций символов алфавита образует код. Простейшими электрическими сигналами, образующими символы при кодировании сообщений, являются импульсы тока или напряжения. Так, в телеграфии (исторически первой области применения кодированных сигналов) применяются телеграфные коды. Наиболее известны коды Морзе и Бодо.

Различимые элементарные сигналы будем называть элементами кода. В коде Морзе элементами являются: "точка" - короткая посылка тока, "тире" - втрое более длинная посылка, пауза. Код Морзе является неравномерным, его комбинации содержат различное число знаков. Часто встречающимся буквам присвоены наиболее короткие комбинации; код Морзе основан на статистике английского языка. В коде Бодо элементами являются посылка и отсутствие посылки одинаковой длительности и абсолютной величины, но разной полярности. Код Бодо является равномерным, каждой букве соответствует пять элементарных знаков. Всего комбинаций можно составить . Для увеличения числа знаков в аппаратах Бодо применяется второй регистр с 32 знаками.

На рис.2 показаны сигналы букв русского алфавита в кодах Морзе (а) и Бодо (б).

а)     б)

Рис. 2

При телеграфной передаче передается не сама буква (сообщение), а отображающая букву кодовая комбинация (сигнал), т.е. можно считать, что кодовая комбинация отождествляется с некоторым числом, а элементы кода – с цифрами, посредством которых записывается число, в некоторой системе счисления. Запись любого числа С в системе счисления с основанием q имеет вид:

.

При кодировании q – число элементов кода для записи одного символа сообщения. Таким образом, код связан с системой счисления. Обозначим посылку кода Бодо цифрой 1, а ее отсутствие – цифрой 0. Тогда комбинации для букв кода Бодо можно представить так:

Запись в цифровой форме кодовой комбинации произведена в двоичной системе счисления, поэтому называется двоичным кодом.

Код Морзе также строится их двух элементов – точек и тире, но он не является двоичным: здесь не известно, где кончается одна кодовая комбинация и начинается следующая. Необходим специальный разделительный знак, а это – третий элемент кода, т.е. код Морзе – троичный.

Двоичный код имеет в технике особое значение. Это объясняется тем, что наличие и отсутствие посылки наиболее уверенно различимы. Кроме того, наиболее просто практически реализовать устройство, имеющее два возможных состояния (открыто - закрыто). Поэтому двоичный код находит преимущественное применение не только в системах связи, но и в ЭВМ, автоматике и др. отраслях.

© Андреевская Т.М., РЭ, МГИЭМ, 2004