信息論與編碼第一章緒論(參考版)
2025-05-17 18:45本頁(yè)面
【正文】 13 寫(xiě)出信息論的定義（狹義信息論、廣義信息論）。 ? 了解信息論的形成發(fā)展及分類(lèi)。 解碼器 (譯碼器 ) a) 作用：信號(hào)中 恢復(fù)消息 ，與編碼器過(guò)程相反 b) 組成： 解調(diào)器 信道譯碼器 信源譯碼器 信號(hào) 消息 信宿 ? 接收消息的對(duì)象，如人、機(jī)器等； ? 信宿是傳輸信息的歸宿，其作用是將復(fù)原（解碼）的原始信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的消息。 乘性噪聲 ?乘性噪聲一般由 信道不理想 引起，它們與信號(hào)的關(guān)系是相乘，信號(hào)在它在，信號(hào)不在它也就不在。 ?一般通信中把加性隨機(jī)性看成是系統(tǒng)的 背景噪聲 ； ?信道中加性噪聲的來(lái)源，一般可以分為 三方面 ： ? 1 人為噪聲 人為噪聲來(lái)源于無(wú)關(guān)的其它信號(hào)源，例如：外臺(tái)信號(hào)、開(kāi)關(guān)接觸噪聲、工業(yè)的點(diǎn)火輻射等； ? 2 自然噪聲 自然噪聲是指自然界存在的各種電磁波源，例如：閃電、雷擊、大氣中的電暴和各種宇宙噪聲等。如果白噪聲取值的概率分布服從 高斯分布 ，則稱(chēng)這樣的噪聲為高斯白噪聲。因此通常稱(chēng)它為加性噪聲或者加性干擾。簡(jiǎn)單解釋即是定義在 離散時(shí)間點(diǎn)或段上的信號(hào) 成為離散信號(hào) a y x a y x 采 樣 信源 d) 核心問(wèn)題：信息的定量表示，即信息量的確定 比如有人提出： 消息的符號(hào)數(shù)信息的符號(hào)數(shù)信息量百分比 ? :消息的符號(hào)數(shù)個(gè)信息的符號(hào)數(shù)第信息量加權(quán)比 ii?? :編碼器（ encoder） ：編碼，將消息變成適合于信道傳輸?shù)男盘?hào) ： 信源編碼器 信道編碼器 調(diào)制器 消息 信息 a)信源編碼器 信源在實(shí)際發(fā)出時(shí)包含的多余信息； 決定于 信源符號(hào)間的相關(guān)性以及信源符號(hào)分布的不均勻性 b)信道編碼器 ?信道 (channel)： 通過(guò)傳遞物理信號(hào)的設(shè)施完成消息傳遞 ?處理對(duì)象 ： 信源編碼器輸出的代碼組 ?作用 ： 在代碼組上有目的的增加監(jiān)督碼元，使代碼組具有檢錯(cuò)和糾錯(cuò)的能力 ?包括 ： 調(diào)制與解調(diào)，糾錯(cuò)與檢錯(cuò)編譯碼 ?指標(biāo) ：保證信噪比 (模擬信號(hào) )，減少誤碼率 (數(shù)字信號(hào) ) ?方法 ： 增大信道容量 例：添加冗余以增加糾錯(cuò)功能，提高傳輸可靠性 00 01 10 11 00 01 10 11 00 01 10 11 00 01 10 11 00 01 10 11 000 010 100 110 000 001 010 011 100 101 110 111 末位“ 0”改為“ 1” 正 確 傳 輸 結(jié) 果 錯(cuò) 誤 傳 輸 結(jié) 果 加入冗余 000 010 100 110 00 01 10 11 c)調(diào)制器 ?功能：將編碼器的輸出符號(hào)變成適合信道傳輸?shù)男盘?hào) ?目的：提高傳輸效率 信道 ?狹義信道：具體的物理信道，如有線、無(wú)線、光 ?廣義信道：邏輯關(guān)系，不考慮實(shí)際介質(zhì)，信息論中的信道 ?一些概念： 無(wú)噪聲信道 有噪聲信道 加性噪聲 乘性噪聲 AWGN信道 AWGN信道 ?加性高斯白噪聲 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 是最基本的噪聲與干擾模型。 信源 a) 定義：性通信系統(tǒng)提供消息的人、機(jī)器等； b) 信源輸出：以符號(hào)形式出現(xiàn)的消息； c) 信源分類(lèi) 無(wú)記憶信源：輸出符號(hào)概率與其它時(shí)刻符號(hào)無(wú)關(guān) 有記憶信源：輸出符號(hào)概率與其它時(shí)刻符號(hào)有關(guān) 連續(xù)信源：由連續(xù)變化的參數(shù)承載 離散信源：由符號(hào)序列或單個(gè)符號(hào)承載 信源 ?連續(xù)信號(hào) ： 指用連續(xù)變化的物理量所表達(dá)的信息，如溫度、濕度、壓力、長(zhǎng)度、電流、電壓等，通常把連續(xù)信號(hào)稱(chēng)為模擬信號(hào)，它在 一定的時(shí)間范圍內(nèi)可以有無(wú)限多個(gè)不同 的取值。 ?童男童女拜觀音， ?仆仆何嫌榮頓？ 信息 語(yǔ)法 語(yǔ)義 語(yǔ)用 從第一個(gè)字到最后一個(gè)字 每句話的第一個(gè)字所包含的意義 第一字聯(lián)系在一起 ——“我為秋香，屈居童仆” 通信 系統(tǒng)模型 信源 信源編碼器 信道編碼器 調(diào) 制 器
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