シャノンの通信の数学的理論の選択
情報源の選択
シャノンの理論では、情報源はメッセージを生成するエンティティとして定義されます。情報源は、離散的または連続的のいずれかです。
* **離散情報源:** これらのソースは、有限の数の記号またはメッセージを生成します。たとえば、コイン投げは、表と裏という 2 つの記号の離散情報源です。
* **連続情報源:** これらのソースは、連続した範囲の値からメッセージを生成します。たとえば、音声信号や温度測定値は連続情報源と見なされます。
情報源の選択は、送信されるメッセージの性質と通信システムの要件によって異なります。
チャネルの選択
チャネルは、送信機と受信機の間の物理的媒体を指し、その上でメッセージが送信されます。チャネルは、ノイズ、干渉、減衰など、さまざまな要因の影響を受ける可能性があります。
* **ノイズレスチャネル:** これらのチャネルは、送信中にメッセージの劣化を引き起こしません。
* **ノイズの多いチャネル:** これらのチャネルは、送信されるメッセージにノイズまたは歪みを導入します。ノイズは、熱的ノイズ、干渉、またはその他の環境要因が原因で発生する可能性があります。
チャネルの選択は、通信の信頼性とデータレートに対するチャネル特性の影響によって異なります。
符号化方式の選択
符号化は、送信に適した形式にメッセージを変換するプロセスです。
* **ソース符号化:** このタイプの符号化は、ソースから冗長性を削除し、送信に必要なビット数を減らすことを目的としています。
* **チャネル符号化:** このタイプの符号化は、チャネルエラーからメッセージを保護するために冗長性を導入します。
* **線形符号:** これらの符号は、線形代数的手法を使用してメッセージを符号化します。たとえば、ハミング符号と畳み込み符号などがあります。
* **非線形符号:** これらの符号は、線形符号よりも複雑な符号化スキームを使用し、特定のチャネル条件で優れたパフォーマンスを提供できます。
符号化方式の選択は、必要な効率、信頼性、および通信システムの複雑さなどの要因によって異なります。
復号化手法の選択
復号化は、受信した信号から元のメッセージを抽出するプロセスです。
* **最尤復号化:** この手法は、最も可能性の高いメッセージを考慮して、受信した信号の送信で最も可能性の高いシーケンスを決定することを目的としています。
* **最大事後確率 (MAP) 復号化:** この手法は、事前に利用可能な情報を使用して、送信されたメッセージの最も可能性の高いシーケンスを選択します。
復号化手法の選択は、符号化方式、チャネル特性、および許容可能な計算の複雑さなどの要因によって異なります。