Το θεώρημα του Shannon και η πρακτική του επιβεβαίωση χρησιμοποιώντας το Matlab

Abstract

Στόχος της συγκεκριμένης διπλωματικής εργασίας με θέμα 'Το θεώρημα του Shannon και η πρακτική του επιβεβαίωση χρησιμοποιώντας το Matlab' είναι η προσομοίωση με πρακτικά παραδείγματα του Θεωρήματος του Shannon για το μέγιστο ρυθμό πληροφορίας σε κανάλι παρουσία θορύβου . Ποιο αναλυτικά το Θεώρημα Πληροφορίας του Shannon έχει να κάνει με τη μετάδοση πληροφορίας διαμέσου καναλιού και τον πιο αποδοτικό τρόπο που αυτό μπορεί να γίνει . Αρχικά θα καταγράψουμε το θεωρητικό υπόβαθρο που θα μας βοηθήσει να υποστηρίξουμε και το πρακτικό μέρος χρησιμοποιώντας μέρη από την πρωτότυπη εργασία του C.E.Shannon « Μαθηματική Θεωρία των Επικοινωνιών» . Αφού δώσουμε ένα υπόδειγμα ενός Ψηφιακού Συστήματος Επικοινωνίας και αναλύσουμε τα λειτουργικά του τμήματα θα μιλήσου με για την Πληροφορία και πως αυτή μεταδίδεται σε κανάλια επικοινωνίας. Έννοιες όπως εύρος ζώνης , ενέργεια σήματος, θόρυβος, λόγος σήματος προς θόρυβο , ρυθμός μετάδοσης , χωρητικότητα καναλιού, μέσο Πληροφοριακό περιεχόμενο και Εντροπία θα αναλυθούν και θα συσχετιστούν. Επίσης θα δούμε πως αυτές οι παράμετροι επηρεάζουν την κωδικοποίηση της πληροφορίας στην πηγή , τη μετάδοση μέσω καναλιού και την αποκωδικοποίηση στο δέκτη . Τελικά αυτές οι έννοιες θα συγκεραστούν και θα δούμε το ρυθμό της χρήσιμης πληροφορίας που μπορεί να μεταδοθεί σε ενθόρυβο κανάλι περιορισμένου εύρους ζώνης χωρίς σφάλματα. Στο πρακτικό μέρος θα προσομοιώσουμε πρακτικά παραδείγματα για το πώς επηρεάζει ο λόγος σήματος προς θόρυβο (SNR) τηλεπικοινωνιακού καναλιού επικοινωνίας modem και δορυφορικής ζεύξης τη μέγιστη χωρητικότητα των 2 μέσων αντίστοιχα.