Dalla teoria generale delle telecomunicazioni di Shannon sappiamo che qualsiasi sistema di comunicazione, indipendentemente se è digitale o analogico, comprende i seguenti blocchi:
1) Una sorgente d’informazione che produce un messaggio o una sequenza di messaggi che devono essere comunicati ad un terminale ricevente.(Esempio, una persona che parla o un codificatore Mpeg ).
4) Il ricevitore che implementa l’operazione inversa di quella fatta dal trasmettitore. Decodifica il segnale con qualche approssimazione della sua forma principale. (Esempio, l’apparecchio radio di casa o il decoder Tv digitale ).
5) Una destinazione, in altre parole l’utente o la cosa per la quale il messaggio è stato inviato.
Tutto funzionerebbe alla perfezione se fra trasmettitore e ricevitore, cioè sul canale, vi fosse solo il segnale trasmesso.
In realtà abbiamo dei disturbi che alterano il segnale voluto che interagisce con segnali non voluti di diversa natura.
L’insieme di tutti i segnali non voluti, generati dall’uomo o da fenomeni naturali che modificano il segnale in modo imprevedibile e chiamato semplicemente “Rumore”
Nel modello descritto, si aggiunge sul canale una sorgente di rumore
Quindi il rumore (dipende dalla rumosità del canale ) può modificare la forma del segnale in modo tale che il ricevitore possa commettere degli errori ,alterare quindi l’informazione contenuta nel messaggio.
Come si può misurare l’informazione ?
Uno dei postulati fondamentali della teoria di Shannon è che l’informazione può essere trattata come una quantità fisica misurabile, non diversamente da una misura di densità , corrente o massa.
Scopo di un’informazione è fornire ciò che non si conosce ,rimuovere uno stato d’incertezza, trasmettere ciò che non è noto. E’ completamente inutile trasmettere ciò che si conosce.
In base a quest’osservazione la teoria definì la quantità d’informazione contenuta in un messaggio e portata da un segnale: essa è semplicemente la misura della sua improbabilità.
Concludendo, la sorgente produce un messaggio (che verrà trasportato da un segnale elettrico) che contiene un definito valore d’entropia. Sul canale c’è rumore, aumenta quindi l’incertezza,
Prima del 1948 tutti affermarono che era impossibile trasmettere un messaggio senza errori su un canale rumoroso. Shannon disse che era invece possibile. Dimostrò il suo teorema affermando la possibilità di raggiungere il limite della capacità del canale . La formula è nota ne abbiamo parlato in una precedente risposta 2. Shannon ci ha offerto gli strumenti matematici necessari a calcolare la capacità di un canale e quindi capire ,in presenza di rumore ,quanta informazione vi può transitare.
Ad ogni tipo di modulazione, manipolazione, codifica,presente o futura attuata sul segnale esiste un valore preciso del rapporto segnale rumore S/N o SNR sotto il quale il ricevitore non potrà estrarre nessun messaggio dal segnale ricevuto. Esiste un limite assoluto che non potrà mai essere superato detti limiti di Shannon.
Note