unit 04 譯文

1、1Unit4通信和信息論通信和信息論Unit41第一部分：第一部分：遠程遠程通信通信遠程通信是遠距離通信的信號傳輸，在現(xiàn)代，通常這個過程需要電子發(fā)射機發(fā)射電磁波，但是在早期遠程通信包括使用煙火信號，鼓或旗語或日光儀。今天，遠程通信很普遍的，助推這一過程的設備如電視，無線電和電話在世界的許多地區(qū)都已很普遍。還有連接這些設備的許多網(wǎng)絡，包括計算機網(wǎng)絡，公共電話網(wǎng)，無線電網(wǎng)和電視網(wǎng)絡?；ヂ?lián)網(wǎng)上的計算機通信是眾多通信的一個例子。通信系統(tǒng)通常由通

2、信工程師設計。在這個領域中早期的發(fā)明家有AlexerGrahamBellGuglielmoMarconi和JohnLogieBaird。通信在當今的世界經(jīng)濟發(fā)展中起著舉足輕重的作用，通信產(chǎn)業(yè)的稅收在世界總產(chǎn)值的比例已接近百分之三。基本要素基本要素每個通信系統(tǒng)包括三個基本要素：采集信息并能將其轉(zhuǎn)換為信號的發(fā)射機，傳輸信號的傳輸媒介，接收信號并能將其還原為有用信息的接收機。考慮一個無線電廣播的例子。廣播塔是發(fā)射機，收音機是接收機，傳輸媒介是

3、自由空間。通常通信系統(tǒng)都是雙向的，一個設備既做發(fā)射機又做接收機，即收發(fā)器。例如，移動手機就是一個收發(fā)器。電話線上的通信稱為點對點通信，因為只在一個發(fā)射機和一個接收機之間。通過無線電廣播的通信稱為廣播（一對多）通信，因為通信是在一個大功率的發(fā)射機和許多接收機之間。模擬或數(shù)字模擬或數(shù)字信號可以是模擬的，也可以是數(shù)字的。在模擬信號中，信號根據(jù)信息而連續(xù)變化。在數(shù)字信號信息被編碼為一組離散值（如，1和0）。在傳輸過程中，模擬信號中的信息會因噪聲

4、而退化。相反，只要噪聲不超過一定的閾值，數(shù)字信號中的信息是不會丟失的。這是數(shù)字信號相對于模擬信號一個關鍵的優(yōu)點。網(wǎng)絡網(wǎng)絡網(wǎng)絡是由一個相互通信的發(fā)射機、接收機或收發(fā)機的集合。數(shù)字網(wǎng)絡由一個或多個路由器組成，路由器正確地將數(shù)據(jù)發(fā)送給用戶。模擬網(wǎng)路由一個或多個交換器組成，交換器在兩個或多個用戶間建立連接。這兩種網(wǎng)絡都需要中繼器，用于遠距離傳輸時的放大或重建信號。（中繼器）用來抗擊衰減，再現(xiàn)噪聲中難以分辨的信號。信道信道信道在傳輸媒介中分隔區(qū)域

5、，以用于使傳輸媒介傳送多個信息流。例如，一個廣播站可以工作在96MHz，而另一個廣播站可以工作在94.5MHz。這時，傳輸媒介被頻率分隔，每個信道接收一個單獨的廣播頻率。另一種方法是給每個信道分配重復的時間段，在這種時間段中進行廣播，稱為時分多路技術，有時用于數(shù)字通信中。3協(xié)議和握手協(xié)議和握手協(xié)議：協(xié)議是兩臺設備之間為傳輸數(shù)據(jù)而達成一致的格式，比如，計算機和打印機之間。設備之間的所有通信都需要設備達成一致的數(shù)據(jù)格式。定義格式的一組規(guī)則稱

6、為協(xié)議。協(xié)議規(guī)定如下內(nèi)容：－使用的差錯檢測類型，如果有的話。如校驗數(shù)字（使用什么類型規(guī)則）。－數(shù)據(jù)壓縮的方法，如果有的話。如Zip壓縮文件，如果文件很大，想要在因特網(wǎng)、局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)上傳輸。－發(fā)送設備如何表示已完成一個消息的發(fā)送，例如在通信端口可用一根空閑的導線，對于串行傳輸用開始和結(jié)束字來表示。－接收設備如何標志其已接收信息。－傳輸速率（波特率或比特率）。－是同步傳送還是異步傳送。另外，協(xié)議還可以包括從傳送錯誤中進行檢測和恢復的復雜的

7、技術，以及數(shù)據(jù)的編解碼技術。握手是兩個設備開始建立通信的過程，例如沿控制總線送給處理器的某個II字符或是中斷信號請求總線信號。當一個設備向另一個設備發(fā)送信息時握手便開始了，表明要建立一個通信信道。然后這兩個設備來回發(fā)送信息，最終達成一個通信協(xié)議。握手必須在數(shù)據(jù)傳輸之前建立，因為它允許協(xié)議達成一致。Unit43第三部分：第三部分：信息論信息論信息論是應用數(shù)學和工程學的一個分支，涉及信息的定量，用以確定數(shù)據(jù)壓縮和可靠通信的基本界限。信息論中

8、信息的一個重要的量度是信息熵，熵通常用存儲或通信時所需要的平均比特數(shù)來表示。直觀地說，熵定量地表示一個隨機變量所包含的不確定性。例如，擲硬幣比擲骰子的熵小。信息論中的基本主題的應用包括無損數(shù)據(jù)壓縮（如ZIP文件），有損數(shù)據(jù)壓縮（如MP3文件）以及信道編碼（如為DSL線路編碼）。該領域處于數(shù)學、統(tǒng)計學、計算機科學、物理學、神經(jīng)生物學、電氣工程的交叉地位。其影響對“探索者”探索外層空間的成功，CD的發(fā)明，移動電話的實現(xiàn)，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，語言和

9、人類感知的學習，黑洞的研究，以及許多別的領域是極其重要的。信息論中重要的子領域包括信源編碼，信道編碼，算法的復雜性理論，算法的信息理論以及信息的度量。綜述綜述我們可以從人類通信最普遍的方式：語言來理解信息論的主要概念。一種好的語言包括兩個重要的方面：第一，最常用的字（如atheI）長度應該比不常用的字（如benefitgenerationmediocre）短，這樣句子就不會很長。字長的折中考慮和數(shù)據(jù)壓縮是類似的，是信源編碼的重要方面。第