Metodologias del analisis y diseño

CODIFICACION DE FUENTE Y DE CANAL
1. INTRODUCCIÓN
i. El sistema de comunicaciones[1]
El propósito de un sistema de comunicaciones es transmitir información desde un emisor hasta un receptor a través de un canal.

El esquema genérico de un sistema de comunicaciones es el siguiente:

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Figura No 1. El sistema de comunicaciones

      El emisor en una fuente discreta de informacióndesde la que se emiten los distintos símbolos del alfabeto fuente que se quieren transmitir.
      Los símbolos emitidos por la fuente llegan al codificador de la fuente donde son transformados en símbolos de un código binario más adecuado para ser transmitido a través de un canal de comunicaciones.
      Opcionalmente estos símbolos codificados pueden ser comprimidos con el objetivo de reducirsu tamaño para conseguir una transmisión más rápida.   
Durante la transmisión de los símbolos a través del canal pueden producirse alteraciones de los mismos debidas a la presencia de ruido en el canal. A estas alteraciones se las denomina errores. Por ello, antes de enviar los símbolos codificados a través del canal, se realiza una nueva codificación orientada a que el receptor puedadetectar y corregir los errores producidos en el canal.
      En la recepción se realiza un proceso inverso. Primeramente se realiza una decodificación del canal para detectar y corregir los posibles errores que contengan los símbolos recibidos a través del canal.
      A continuación se procede a una posible descompresión de los símbolos en el caso de haber sido comprimidos en la fuente.      Por último se realiza una decodificación en la que los símbolos codificados se transforman en los símbolos originales que fueron transmitidos por el emisor.


ii. Conceptos generales
1. Información y Entropía
      Podríamos intentar dar una definición amplia sobre el concepto de información, según la cuál, la información es una disciplina matemática que proporciona importantes contribucionesa diversas ciencias como la informática, comunicaciones,....... Sin embargo, trataremos de dar una definición más intuitiva del concepto de información.
      La información que transmite un mensaje no está relacionada con su longitud. Podemos tener dos mensajes con distinta longitud y que transmitan la misma información.
      El concepto de información está muy relacionado con el concepto deprobabilidad. Cuanto más probable es un mensaje menos información contiene.
      En nuestro caso contamos con los símbolos de un alfabeto fuente que son transmitidos por el emisor. Cada uno de estos símbolos tiene asociada una probabilidad. El contenido en información de cada uno de los símbolos se define como:
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      Las unidades son bits de información.

      Un concepto muy ligado alde cantidad de información es el concepto de entropía.
      La entropía es una forma de evaluar la calidad del dispositivo codificador. Se define como el valor medio de la información por símbolo:
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      Las unidades son bits/mensaje.


2. Codificación

      La codificación consiste en establecer una correspondencia entre cada uno de los símbolos de un alfabeto fuente yuna secuencia de símbolos de un alfabeto destino. Al alfabeto destino se le denomina alfabeto código y a cada una de las secuencias de símbolos de este alfabeto que se corresponda con un símbolo del alfabeto fuente se denomina palabra de código.
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Figura No 2. Alfabeto fuente y alfabeto código

      El alfabeto fuente contiene los símbolos originales que se quieren codificar. El alfabetocódigo contiene las palabras de código equivalentes en que se codificarán los símbolos originales. Estas palabras de código son aptas para ser transmitidas por un sistema de comunicaciones.
      Tendremos 3 tipos de codificación: codificación en la fuente, codificación de compresión y codificación del canal.


3. Clasificación de los códigos

- Código bloque: es aquel código...