[工學(xué)]通信原理第1章(參考版)
2024-10-16 21:51本頁面
【正文】 ? （ 1） 求傳送 1小時(shí)的信息量； ? （ 2） 求傳送 1小時(shí)可能達(dá)到的最大信息量 。 ★ 碼元速率與信息速率在數(shù)值上的關(guān)系 ? 在二進(jìn)制 下，碼元速率與信息速率在數(shù)值上相等，只是單位不同 HRR BMbM ?? ( b i t / s ) l o g 2 MR BM ??50 ? 頻帶利用率：定義為單位帶寬（ 1赫茲）內(nèi)的傳輸速率，即 或 ? 可靠性：常用誤碼率和誤信率表示。 對(duì)于多進(jìn)制，例如在八進(jìn)制（ M = 8）中，若碼元速率為 1200 B，則信息速率為3600 b/s。 ? 碼元（符號(hào)）傳輸速率 RB：定義為單位時(shí)間（每秒）傳送碼元的數(shù)目，單位為波特（ Baud），簡(jiǎn)記為 B。 ? 可靠性：可用接收端最終輸出信噪比來度量。 ? 可靠性：指接收信息的準(zhǔn)確程度，也就是傳輸?shù)摹百|(zhì)量”問題?？梢宰C明，連續(xù)消息的平均信息量為 式中， f (x) － 連續(xù)消息出現(xiàn)的概率密度。 符號(hào)）（比特 /81l og8141l og4141l og4183l og832222??????H)b( ???I44 最大信息熵 ? 不同的離散信息源可能有不同的熵值。這種誤差將隨著消息序列中符號(hào)數(shù)的增加而減小。 【 解 】 此消息中，“ 0”出現(xiàn) 23次，“ 1”出現(xiàn) 14次，“ 2”出現(xiàn) 13次，“ 3”出現(xiàn) 7次，共有 57個(gè)符號(hào)，故該消息的信息量 每個(gè)符號(hào)的算術(shù)平均信息量為 )b(1 0 88l o g74l o g134l o g143/8l o g23 2222 ?????I符號(hào)）比特符號(hào)數(shù) /( 0 8 ??? II43 若用熵的概念來計(jì)算： 則該消息的信息量 以上兩種結(jié)果略有差別的原因在于，它們平均處理方法不同。 42 ? 【 例 1】 一離散信源由“ 0”，“ 1”，“ 2”，“ 3”四個(gè)符號(hào)組成，它們出現(xiàn)的概率分別為 3/8， 1/4， 1/4， 1/8，且每個(gè)符號(hào)的出現(xiàn)都是獨(dú)立的。 ? 信息熵的定義與熵的定義相似，它描述的是信息源的 不確定性 。它描述了某一種狀態(tài)自發(fā)變化的方向。 ? 通常廣泛使用的單位為比特，這時(shí)有 (b)（曲線） ? 【 例 】 設(shè)一個(gè)二進(jìn)制離散信源，以相等的概率發(fā)送數(shù)字“ 0”或“ 1”，則信源每個(gè)輸出的信息含量為 ? 在工程應(yīng)用中，習(xí)慣把一個(gè)二進(jìn)制碼元稱作 1比特 )(l o g)(1l o g xPxPI aa ???221l og l og ( )()I P xPx? ? ?)b(12l o g2/1 1l o g)1()0( 22 ???? II39 ?若有 M個(gè)等概率波形（ P = 1/M），且每一個(gè)波形的出現(xiàn)是獨(dú)立的，則傳送 M進(jìn)制波形之一的信息量為 ?若 M是 2的整冪次，即 M = 2k，則有 當(dāng) M = 4時(shí)，即 4進(jìn)制波形， I = 2比特， 當(dāng) M = 8時(shí)，即 8進(jìn)制波形， I = 3比特。 37 度量信息量的方法 ? 事件的不確定程度可以用其出現(xiàn)的概率來描述： 消息出現(xiàn)的概率越小，則消息中包含的信息量就越大。 ?消息中所含信息量和消息內(nèi)容的不確定性有關(guān) 【 例 】 “某客機(jī)墜毀”這條消息比“今天下雨”這條消息包含有更多的信息。 36 信息及其度量 ? 信息 ：是消息中包含的有效內(nèi)容 ? 如何度量離散消息中所含的信息量 ? ? 度量信息量的原則 ?能度量任何消息，并與消息的種類無關(guān)。 ? 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)工作在 2021MHz頻段，為此國際電信聯(lián)盟正式將其命名為IMT2021。隨著移動(dòng)通信終端的普及，移動(dòng)用戶數(shù)量成倍地增長(zhǎng)，第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的缺陷也逐漸顯現(xiàn)，如全球漫游問題、系統(tǒng)容量問題、頻譜資源問題、支持寬帶業(yè)務(wù)問題等。我國主要采用歐洲的 GSM系統(tǒng)。移動(dòng)用戶還可以從一個(gè)城市漫游到另一個(gè)城市，甚至到另一個(gè)國家與原注冊(cè)地的用戶終端通話。自從 1977年世界上第一個(gè)光纖通信系統(tǒng)投入運(yùn)營以來， 光纖通信發(fā)展迅速，已成為各種通信干線的主要傳輸手段。（ GPS、北斗） 32 ? 2 ? 光纖通信是以光導(dǎo)纖維 (簡(jiǎn)稱光纖 )作為傳輸媒質(zhì)、以光波為運(yùn)載工具（載波）的通信方式。自從 1957年 10月第一顆衛(wèi)星發(fā)射成功以來，衛(wèi)星通信作為一種重要的通信手段被廣泛用于國際、國內(nèi)和區(qū)域通信。 ? 1． ? 衛(wèi)星通信系統(tǒng)是將通信衛(wèi)星作為空中中繼站，它能夠?qū)⒌厍蛏夏骋坏孛嬲景l(fā)射來的無線電信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)地面站， 從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)地域之
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