第3章-信息的表示及编码.ppt
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第三章汉字编码原理
㈣标调拼音码
• 汉语是有声调的语言，汉语的声调是一 个重要的“音位”，具有重要的辨义功 能。有一种乐器叫做“雷琴”，可以只 用“音高”就能模拟汉语的句子。这个 例子足以说明汉语声调的重性。
• 拼音码为了降低重码率，采用标调的办法，这 样的拼音码，我们称之为“标调拼音码”。 • 汉语的音节是有数的：不加声调只有４１２个， 加声调则有１３００个左右。 • 汉字共有６万个。收在《基本集》中的有６７ ６３个。 • 不加声调平均每个音节约有１５个重码，加上 重码分布的不平衡，个别的音节就有几十甚至 上百个； • 如果加上声调，平均每个音节只有不到４个重 码了。
拼音编码的瓶颈
• 同音字繁多，影响输入 • 《新华字典》中，读SHI音的字有72个， • 《汉语词典》中，读YI音的字有164个。
• • • • • • • •
同音词也影响编码输入 Shi-shi的词就有如下的24条： 失实、失时、诗史、失事、 失势、施事、实施、时时、 事事、时事、时势、时世、 时式、史诗、史实、试试、 誓师、事实、适时、事势、 逝世、世事、视事、实时
• 一般的编码方案多采用２６个英文字母 作码元， • 也有的在这个基础上再增加１０个数目 字，使码元数增加到３６个的方案， • 还有的把字母键盘区的其它功能键也利 用上的。 • 这种需要增加码元数的方案多数是形码 方案。
３、确定编码规则
• 理想的规则是“字码意义对应” 、规则简单， 好学易记，没有复杂的条件限制或特例情况。 • 实际上最难做到。 • 比如按形排序，同笔画数的字很多，同笔画的 字当中，起笔相同的也不少，甚至笔顺相同的 也有。究竟谁先谁后，难以给出一个标准。 • 按音排序也有个同音字的先后问题。同音、同 调、同笔画数的汉字再按什么条件排先后，都 是难题。 • 人为地增加许多规定，势必增加用户的学习量。
第3章 编码和调制
2
第3章 编码和调制
模拟信号在时域表现为连续的变化，在频域其频 谱是离散的。模拟信号用来表示模拟数据。 数字信号是一种电压脉冲序列，数据取离散值， 通常可用信号的两个稳态电平来表示，一个表示二 进制的0，另一个表示二进制的1。 3.1.1
3
第3章 编码和调制
3.1.2 信道 传输介质 传输介质是数据传输系统里发送器和接收器之 间的物理通路。 无线传输 10 10 10 10 10 10 10 10
《RFID原理与应用》第2版
单承赣 教授
合肥工业大学 计算机与信息学院
第3章 编码和调制
3.1信号和编码
3.1.1 数据和信号 数据可定义为表意的实体，分为模拟数据和数字 数据。模拟数据在某些时间间隔上取连续的值，例 如，语音、温度、压力等。 数字数据取离散值，为人们所熟悉的例子是文本 或字符串。在射频识别应答器中存放的数据是数字 数据 。
密勒码传输格式
密勒码 1 0
二位表示法的二进制数 10 或 01 11 或 00
密勒码两位表示法
15
第3章
数据 数据时钟 1
编码和调制
RFID中常用的编码方式及编解码器
0 1 1 0 0 1 0
NRZ 倒相的 曼彻斯特码
密勒码
1
0
0
0
0
1
1
0
0
0
1
1
1
0
0
0
密勒码波形及与NRZ码、曼彻斯特码的波形关系
29
第3章 编码和调制
脉冲调制 3.3.2 PSK PSK1和PSK2
数据 NRZ 码 PP PSK1 P PSK2 P PP PP PP 0 0 1 1 PP
第3章计算机基础知识、计算机中数据的表示
吾
日
三
省
吾
我知
身
进步
❖大一：大学计算机基础 ❖大二：VB、C、Athorware、
Access、Photoshop
课程定位
基本技能
中英文录入（50字/分） 计算机基础知识 Windows XP 网络应用 Word 2019 文字处理软件 Excel 2019 电子表格处理软件 PowerPoint 2019 演示软件
【方法】除基逆取余
【例】将十进制数253转换成二进制数
十进制数(D)
余数
2 253
└2 126 └2 63 └2 31 └2 15 └2 7 └2 3 └2 1 └0
1
转换结果的最低位
0
1
1
1
1
1
1
转换结果的最高位
转换结果： (253)10=(11111101)2
【例】将十进制数253转换成八进制数转换结果的最低位
集成电路
Integrated
大规模集成电路
Large Scale Integration
计算机各个发展阶段的比较
发展对象
比较 特点 对象
第一代
第二代
（1946~1957） （1958~1964）
第三代 （1965~1970）
第四代 （1971至今）
电子器件
电子管
晶体管
中、小规模集成电 路
主存储器
磁芯、磁鼓
6 0 3.2 5
6×102 3×100
2×10-1
5×10-2
计算机中常用的几种计数制
十进制 二进制 八进制
数码
0～9
0，1
0～7
基数
10
日
三
省
吾
我知
身
进步
❖大一：大学计算机基础 ❖大二：VB、C、Athorware、
Access、Photoshop
课程定位
基本技能
中英文录入（50字/分） 计算机基础知识 Windows XP 网络应用 Word 2019 文字处理软件 Excel 2019 电子表格处理软件 PowerPoint 2019 演示软件
【方法】除基逆取余
【例】将十进制数253转换成二进制数
十进制数(D)
余数
2 253
└2 126 └2 63 └2 31 └2 15 └2 7 └2 3 └2 1 └0
1
转换结果的最低位
0
1
1
1
1
1
1
转换结果的最高位
转换结果： (253)10=(11111101)2
【例】将十进制数253转换成八进制数转换结果的最低位
集成电路
Integrated
大规模集成电路
Large Scale Integration
计算机各个发展阶段的比较
发展对象
比较 特点 对象
第一代
第二代
（1946~1957） （1958~1964）
第三代 （1965~1970）
第四代 （1971至今）
电子器件
电子管
晶体管
中、小规模集成电 路
主存储器
磁芯、磁鼓
6 0 3.2 5
6×102 3×100
2×10-1
5×10-2
计算机中常用的几种计数制
十进制 二进制 八进制
数码
0～9
0，1
0～7
基数
10
计算机网络(第3章)
码元 基本波形
编码
信号
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不同的编码方案
表示不同数字数据的码元的形式不同，产生出 不同的编码方案。 1.单极性遍码 2.双极性编码 3.曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码
26
1.单极性编码
所谓单极性编码，是指在每一码元时间间隔内，有电流发出表 示二进制“1”，无电流发出表示二进制“0”。 （1）如果整个码元时间内维持有效电平，则属于全宽码，称 为单极性不归零型编码（NRZ）； （2）如果逻辑“1”只在该码元时间维持一段时间就变成0电 平，称为单极性归零型编码（RZ）。
量、数据通信的基本方式、 多路复用技术、 数据交换 方式和差错校验和控制等技术。
信息 信源
信息 传输媒体与通信技术
信息 信宿
数据通信系统构成与功能示意图
4
3、数据通信系统的模型
数据通信系统的模型 1、一个数据通信系统可以划分为三大部分：源系统、传输系统
和目的系统；
2、源系统一般包括源点和发送器两部分；目的系统一般包括接 收器和终点两部分。
振幅
f1
f2 频率
振幅频谱图
18
10、基带信号和宽带信号
直接来自信源的、没有经过调制（进行频谱搬移和变 换）的原始电信号称为基带信号，即基本频率信号。
调制分为基带调制和带通调制。 1.仅对基带信号的波形进行交换，使它能够与信道特 性相适应，变换后的信号还是基带信号，称为基带调 制； 2.利用载波信号将基带信号搬移到较高频段进行传输， 调制后的信号称为带通信号（也称宽带信号），这类 调制称为带通调制。 3.基本的调制方法有调幅（AM）、调频（FM）和调 相（PM）。
清华大学的《计算机通信与网络教程》：从高到低的跳变是 1 从 低到高的跳变是 0 。
第3章-信息组织的原理与方法
❖ 哲学(Philosophy)：人类哲学(Human Philosophy)、文化 哲学(Civil Philosophy)、神学(Theology)
❖ (3)圣西门和黑格尔的分类思想
•信息组织>>>第 3 章信息组织的原理与方法
21
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3.1 信息组织的原理
❖3.1.4 知识分类原理 ❖ (4)恩格斯的分类思想 ❖恩格斯把科学分为：数学、力学和天文学、
❖3.1.1 系统原理
❖ 在信息组织系统中，如果将大量的、分散的、杂 乱的信息组织成一个系统，建立起内在的关联， 那么信息系统的整体功能将大于各个信息单元的 功能之总和。也就是说，这将能充分发挥信息资 源的价值和作用。不仅如此，在信息组织活动中， 类目体系的展开、主题词族的编制、信息的分析 等都体现着系统的思想。基于这一原理，信息组 织的目标是要建立一个有效的方便检索的信息系 统。
物理学、化学、地学、生物学、社会科学 和关于人类思维规律的科学。
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22
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3.1 信息组织的原理
❖3.1.4 知识分类原理 ❖ (5)毛泽东的分类思想
❖毛泽东同志在《整顿党的作风》一文中说 过：“什么是知识？自从有阶级的社会存 在以来，世界上的知识只有两门，一门叫 做生产斗争知识，一门叫做阶级斗争知识。 自然科学、社会科学就是这两门知识的结 晶，哲学则是自然知识和社会知识的概括 和总结。”
3.1 信息组织的原理
❖3.1.3 逻辑学原理
❖ 信息组织是一种智力活动，离不开人的逻辑思维， 信息组织本身是思维的一种表现形式，概念是思 维的元素，逻辑则是思维的规则。所以信息组织 自然包含相应的逻辑学问题。实践证明，逻辑思 维越强的信息组织者其信息组织工作也越好。事 实上，信息组织是对信息对象的各个元素(按内部 特征和外部特征划分)，经过从事物到概念再到语 言的层层递进的分析之后，运用科学思维使之序 化的一个复杂的过程。
❖ (3)圣西门和黑格尔的分类思想
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3.1 信息组织的原理
❖3.1.4 知识分类原理 ❖ (4)恩格斯的分类思想 ❖恩格斯把科学分为：数学、力学和天文学、
❖3.1.1 系统原理
❖ 在信息组织系统中，如果将大量的、分散的、杂 乱的信息组织成一个系统，建立起内在的关联， 那么信息系统的整体功能将大于各个信息单元的 功能之总和。也就是说，这将能充分发挥信息资 源的价值和作用。不仅如此，在信息组织活动中， 类目体系的展开、主题词族的编制、信息的分析 等都体现着系统的思想。基于这一原理，信息组 织的目标是要建立一个有效的方便检索的信息系 统。
物理学、化学、地学、生物学、社会科学 和关于人类思维规律的科学。
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3.1 信息组织的原理
❖3.1.4 知识分类原理 ❖ (5)毛泽东的分类思想
❖毛泽东同志在《整顿党的作风》一文中说 过：“什么是知识？自从有阶级的社会存 在以来，世界上的知识只有两门，一门叫 做生产斗争知识，一门叫做阶级斗争知识。 自然科学、社会科学就是这两门知识的结 晶，哲学则是自然知识和社会知识的概括 和总结。”
3.1 信息组织的原理
❖3.1.3 逻辑学原理
❖ 信息组织是一种智力活动，离不开人的逻辑思维， 信息组织本身是思维的一种表现形式，概念是思 维的元素，逻辑则是思维的规则。所以信息组织 自然包含相应的逻辑学问题。实践证明，逻辑思 维越强的信息组织者其信息组织工作也越好。事 实上，信息组织是对信息对象的各个元素(按内部 特征和外部特征划分)，经过从事物到概念再到语 言的层层递进的分析之后，运用科学思维使之序 化的一个复杂的过程。
计算机组成原理——第3章2之信息编码及数据表示
第3章信息编码与数据表示• 3.4 浮点机器数表示方法– 3.4.1 浮点数的格式•浮点数的典型格式N=M*RE –阶符，数符。
阶码一般采用移码和补码表示。
尾数一般采用原码和补码表示。
–E ：定点整数。
E 决定了浮点数N 的绝对值；E S 不是N 的符号–M ：定点小数。
M S 决定了浮点数N 的符号；M S =0，则N 为正数，M S =1，则N 为负数 E 1E 2……E m .阶码数值尾数数值. M 1M 2……M nE S M S 阶符数符IEEE 754 国际标准常用的浮点数格式有3种，阶码的底隐含为2短实数又称为单精度浮点数，长实数又称为双精度浮点数，临时实数主要用于进行浮点数运算，保存临时的计算结果。
单精度浮点数和双精度浮点数的阶码采用移码，但不同的是：它的偏移量不是27和210，而是27－1=127和210－1=1023；尾数使用原码表示，且采用隐藏位，也就是将规格化浮点数尾数的最高位的“1”省略，不予保存，认为它隐藏在尾数小数点的左边。
由此，推导出它们的真值计算公式如上表，其中E为阶码ESE1……Em的加权求和的值。
Ms Es E1…E8M1M2…M23Ms Es E1…E11M1M2…M52IEEE754单精度格式IEEE754双精度格式例 3.10:若X 和Y 均是IEEE 754 标准的单精度浮点数，若X 浮点数的存储形式为41360000H ，求X 的真值。
若Y=－135.625，求Y 的浮点数表示。
解：（1）[X]浮= 0100 0001 0011 0110 0000 0000 0000 0000 B按照表3-3中的真值计算公式及IEEE 754 标准的单精度浮点数格式，可以知道：M S =0 ，E=E S E 1……E m = 10000010 B = 130 D ，1. M 1M 2…… M n = 1.011 0110 0000 0000 0000 0000 ，所以，X =（-1）MS ×（1.M 1M 2…… M n ）×2E －127= （－1）0×（1. 011 011）×2130－127；X=（+1011.011）2= （+11.375 ）10（2）Y=（－10000111.101）2；Y =－1. 0000111101×27=（－1）1×（1.0000111101）×2134－127；因此：M S =1 ，E=E S E 1……E m = 134 D = 10000110 B ，1.M1 M2…… Mn = 1. 000 0111 1010 0000 0000 0000 ，求出：[Y]浮= 1 10000110 000 0111 1010 0000 0000 0000 B = C307A000 H–3.4.2 规格化定义：采用规格化形式表示浮点数可以提高精度。
计算机网络2-第3章-补充内容数据编码技术
φ=π φ=0
φ=0
φ=π
相对相移键控PSK
相位 偏移π φ不变 偏移π 偏移π φ不变 φ=0 φ=π φ=π φ=0 φ=π φ=π
2021/4/9
7
多相调制
二进制比特 相位值
00
0
π
01
2
11
3π 2
10
π
数字数据 0 0 1
四相 相移键控
0
π
10
01
3π 2
01 00
11 10
π 2
ASK、FSK和PSK都是最基本的调 制技术，实现容易，技术简单，抗 干扰能力差，调制速率不高，为了 提高数据传输速率，也可以采用多 相调制的方法。
对数字数据调制的基本方法有三种：幅移键控、频移键控和相移键控。
计算机
调制解调器
公用电话网
调制解调器
计算机
2021/4/9
4
数字数据的调制
在调制过程中，选择音频范围内的某一角频率ω的正（余）弦信号作 为载波，该正（余）弦信号可以写为： u（t）= um·sin（ωt+φ0）
3个可以改变的电参量： — 振 幅 um — 角频率 ω — 相位 φ
模拟信号 (模拟信道)
模拟数据
调制 （AM、FM、PM等）
模拟信号 (模拟信道)
2021/4/9
3
数字数据的调制
传统的电话通信信道是为传输语音信号设计的，用于传输音频 300Hz～3400Hz的模拟信号，不能直接传输数字数据。为了利用模拟 语音通信的电话交换网实现计算机的数字数据的传输，必须首先将数 字信号转换成模拟信号，也就是要对数字数据进行调制。
PCM 输出（编码） 011100011011001100
信息在计算机中的表示与编码
第1章>>1.3节>>1.3.2
1.3.2 信息编码
定义
用按一定规则组合而成的若干位二进制码来表示数或 字符
分类
1.数字编码
• 定义：是指用若干位二进制代码来表示一位十进制数 • BCD码用四位权为8421的二进制数来表示等值的一位十进制 数 • 【例1.1】(731)10 =(?) BCD； (731)10 =(011100110001) 2
小数转换规则(乘基取整法顺序)
• 【例1.4】(0.625)10=(?)2 例子 • 十进制小数转换为二（十六、八）进制小数的规则为：“乘2 （16、8）取整，直至小数为0，结果从上向下”。
第1章>>1.3节>>1.3.3
1.3.3 数制及其转换
八，十六进制数转换成二进制数
由于八（十六）进制数的基数为8（16），二进制数的基数为2， 两者满足8=23（16=24），故每位八（十六）制数可以转换为等值 的三（四）位二进制数，反之亦然。 转换方法：将八（十六）进制数的每一位展开为三（四）位二进 制数，去掉整数首部和小数尾部的0即可。 【例1 5】(7D．C4)16=( ? )2 将每位十六进制数写成四位二进制数，便得到转换结果。如下所 示： 求得(7D.C4)16=(1111101.110001)2。
【例1.2】 （11010.101）2=1×24 +1×2 3 +1×22 +1×2 1 +1×2 0 +1×2 -1 +1×2 -2 +1×2 -3 =16+8＋0+2＋0＋0.5＋0+0.125 =(26.625)10 （B7A.8) 16=B×162＋7×161＋A×160＋8×16-1 =11×256+7×16+10×1+8×0.0625 =(2938.5)10 （275.04)8=2×82＋7×81＋5×80＋0×8-1+4×8-2 =2×64 + 7×8 +5×1+0+0.0625 =(189.0625)10
精品课件-移动通信技术(余晓玫-第3章 编码及调制技术
（3.2）
n
d (Ci , C j ) Ci,l C j,l l 1
· 如果采用二进制编码，那么码距就是汉明距。
· 最小码距是码距集合中的最小值，可表示成
（3.3）
最小码距dmin的大小直接关系着这种编码的检错和
纠错能力。 dmin min d(Ci ,Cj )
码的检错、纠错能力与最小码距dmin的关系分为以下 三种情况:
另一类型的波形编码是增量调制（△M），较简单且能抗 误码。当速率达到32~40kbit/s时，语音质量较好；当速率在 8~16kbit/s时，语音质量较差。
速率为24kbit/s的声码器是一种典型的采用参量编
码技术的数字语音系统，优点是速率低，主要用于军事
保密通信，语音质量仅能达到合成质量，且对背景噪声
量化:把经过抽样得到的瞬时值的幅度离散化，即用一组 规定的电平，把瞬时抽样值用最接近的电平值来表示。
· 一般语音信号的带宽为300～3 400Hz，编码时通常采用的
抽 则单样路速语率音为编码的比特速率为64kbit/，sf。如s 果 采8 用008比0H特z量化，
编码：用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量
g1 p g0
· 消息多项式x(p)定义如下: （3.8）
x( p) xk1 pk1 x1 p x0
· 而最后生成的码多项式c(p)如下:
c( p) x( p)g( p)
（3.9）
4．BCH码
· BCH码是循环码的一个重要子类，纠错能力很强，具 有多种码率，可获得很大的编码增益，并能够在高速方式 下实现。
· 二进制BCH码可推广到非二进制BCH码，它的每个编码 符号代表m个比特。
5．RS码
· RS （Reed-Solomon ） 码是一种多进制BCH码。把多重 码元当成一个码元，编成BCH码，就是RS码。它能够纠突发 错误，通常在连续编码系统中采用。
n
d (Ci , C j ) Ci,l C j,l l 1
· 如果采用二进制编码，那么码距就是汉明距。
· 最小码距是码距集合中的最小值，可表示成
（3.3）
最小码距dmin的大小直接关系着这种编码的检错和
纠错能力。 dmin min d(Ci ,Cj )
码的检错、纠错能力与最小码距dmin的关系分为以下 三种情况:
另一类型的波形编码是增量调制（△M），较简单且能抗 误码。当速率达到32~40kbit/s时，语音质量较好；当速率在 8~16kbit/s时，语音质量较差。
速率为24kbit/s的声码器是一种典型的采用参量编
码技术的数字语音系统，优点是速率低，主要用于军事
保密通信，语音质量仅能达到合成质量，且对背景噪声
量化:把经过抽样得到的瞬时值的幅度离散化，即用一组 规定的电平，把瞬时抽样值用最接近的电平值来表示。
· 一般语音信号的带宽为300～3 400Hz，编码时通常采用的
抽 则单样路速语率音为编码的比特速率为64kbit/，sf。如s 果 采8 用008比0H特z量化，
编码：用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量
g1 p g0
· 消息多项式x(p)定义如下: （3.8）
x( p) xk1 pk1 x1 p x0
· 而最后生成的码多项式c(p)如下:
c( p) x( p)g( p)
（3.9）
4．BCH码
· BCH码是循环码的一个重要子类，纠错能力很强，具 有多种码率，可获得很大的编码增益，并能够在高速方式 下实现。
· 二进制BCH码可推广到非二进制BCH码，它的每个编码 符号代表m个比特。
5．RS码
· RS （Reed-Solomon ） 码是一种多进制BCH码。把多重 码元当成一个码元，编成BCH码，就是RS码。它能够纠突发 错误，通常在连续编码系统中采用。
编码理论
无线信道
比有线信道要恶劣的多！
反射 折射 散射
由于多径使得信号消弱
快衰落和慢衰落
第一章 绪论
1.1 编码与编码理论 1.2 编码分类和相关基础 1.3 编码系统模型 1.4 编码理论的发展
1.1 编码与编码理论
1.1.1 信息与编码
通信最基本、最重要的功能就是传递信息、 获取信息、处理信息和利用信息。 古代的结绳记事，长城上的峰火台硝烟，墙 壁上的点划刻蚀，……，都是为传递和保存信息 的典型手段，是一种最简单、最经典的编码。 有线和无线通信产生以后，真正的编码技术 随之产生，以不同点、划、间断的组合代表不同 文字和数字的莫尔斯码、中文电报码等，开始了 编码的真正研究和应用。 现在，几乎所有信息应用领域都需要编码， 各种编码都在被积极研究。
在《通信的数学原理》中，他提出了受干扰信道编 码定理，该定理的主要内容为： 每个受干扰的信道具有确定的信道容量C。例如，当 信道中存在高斯白噪声时，在信道带宽W、单位频 带信号功率S、单位频带噪声功率N下，信道容量可 表示为 S
C W log 2 (1 ) N bps
对于任何小于信道容量C的信息传输速率，存在一个 码长为n，码率为R的分组码，若用最大似然译码， 则其译码错误概率为
1.2.2 信道编码
信道，是指有明确信号输入和信号输出的信息通 道。
这个通道可以是空间，如通信系统把信号从一个地点传 送到另一个地点； 这个通道可以是时间，如存储系统把 信号从某个时间开始存储到下一个时间； 这个通道可以 是过程，如处理系统把信号从一个接口演变到另一个接口。 无论是哪一种通道，有输入到输出的转移过程，这个转 移过程反映了该通道的特征。 最基本、最简单的转移过程，就是什么都不改变，仅仅 把输入原封不变的搬到输出。实际上，任何信道，在我们 研究的尺度空间，都很难做到输出与输入完全一样、原封 不变，输入经过信道之后总有不同和差异。
第三章信道及信道容量
2但为有限值,即
p11
P
p2
1
p12 p22
,
p1m
p2m
pn1
pn2
pn
m
②二进制对称信道（BSC）：输入和输出信号的符号数都 是2，即X∈A={0,1}和Y∈B={0，1}的对称信道。
1-p
0 p
0
1p p
p
P
p
1p
1
1
1-p
16
《信息论与编码》
3）有干扰有记忆信道：每个信道输出不但与当前输入信号 之间有转移概率关系，而且与其它时刻的输入输出信号也 有关。
27
《信息论与编码》
2）信道容量的定义 对于某特定信道，可找到某种信源的概率分布p(ai)，使
得 I（X；Y）达到最大。
C m ax { I(X ;Y )} (b it/符 号 ) p(x)
注：对于特定的信道，信道容量是个定值，但是在传输信 息时信道能否提供其最大传输能力，则取决于输入端的概 率分布。一般相应的输入概率分布称为最佳输入分布。
28
若平均传输一个符号需要t秒钟，则信道单位时间内 平均传输的最大信息量为：
C T1 tm p(axx ){I(X;Y)}(bit/秒 )
即信道传输速率。
信道容量C已与输入信源的概率分布无关，它只是 信道传输概率的函数，只与信道的统计特性有关。 所以，信道容量是完全描述信道特性的参量，是信 道能够传输的最大信息量。
这样，波形信道化为多维连续信道，信道转移概率密度 函数为
其中：
19
《信息论与编码》
如果多维连续信道的转移概率密度函数满足
这样的信道称为连续无记忆信道即在任一时刻输出变 量只与对应时刻的输入变量有关，与以前时刻的输入输出 都无关。
移动通信原理与系统——第三章 移动通信中的信源 编码和调制技术
根据ak ,h ,Tb可以重写一个码元内 2FSK信号表达式:
sFSK
(t)
cos(ct
akd t
k
)
cos ct
ak
h
Tb
t
k
cosct k (t)
式中
k (t) ak
h
Tb
k
kTb t (k 1)Tb
称作附加相位。
Mobile Communication Theory
3.3.1 相位连续的FSK
Mobile Communication Theory
3.2.2 移动通信中的信源编码
移动通信中的信源编码与有线通信不同，它不进需 要对信息传输有效性进行保障，还应该与其他一些系统 指标密切相关，例如容量、覆盖和质量。以GSM为例 说明。
以GSM系统中普通的全速率和半速率话音编码来说， 其速率分别为13kbps和6.5kbps，前者的话音质量好 于后者，但占用的系统资源是后者的两倍左右。当系统 的覆盖不是限制因素时，使用半速率编码可以牺牲质量 换取倍增的容量，即提高系统的有效性。而当系统的容 量相对固定时，可以通过使用半速率编码牺牲质量换取 覆盖的增加，因为半速率编码对于接收信号质量的要求 降低了。
f2
f1
f1
f2
f2
(a) 相位不连续的FSK波形
(b) 相位连 续的FSK波形
图 3.4 2FSK信号的波形
Mobile Communication Theory
3.3.1 相位连续的FSK
由图3.4可以看出，相位不连续的2FSK信号在码元交 替时刻，波形是不连续的，而CPFSK信号是连续的， 这使得它们的功率谱特性很不同。图3.5分别是它们的 功率谱特性例子。
第3章 信息编码与数据表示-2-fjw
10
二、汉字编码
3、汉字内码
汉字内码是用于汉字信息的存储、交换、检索等操作 的机内代码，一般采用两个字节表示。 汉字可以通过不同的输入法输入，但其内码在计算机 中是唯一的。 英文字符的机内代码是七位的ASCII码，当用一个字 节表示时，最高位为“0”。为了与英文字符能相互区 别，汉字机内代码中两个字节的最高位均规定为“1”。 机内码等于汉字国标码加上8080H。例如“中”字的 机内码为D6D0H。 文本文件中储存的是汉字内码。
8
二、汉字编码
2、汉字交换码：指不同的具有汉字处理功能的计算 机系统之间在交换汉字信息时所使用的代码标准。 目前国内计算机系统所采用的标准信息处理交换码， 是基于1980年制定的国家标准《信息交换用汉字编 码字符集· 基本集》（GB2312-80）修订的国标码。 该字符集共收录了6763个汉字和682个图形符号。 6763个汉字按其使用频率和用途，又可分为一级常 用汉字3755个，二级次常用汉字3008个。其中一级 汉字按拼音字母顺序排列，二级汉字按偏旁部首排 列。 采用两个字节对每个汉字进行编码，每个字节各取 七位，这样可对128×128＝16384个字符进行编码。
4
ASCII码编码表
000 0000 0001 0010 0011 0100 NUL SOH STX ETX EOT 001 DLE DC1 DC2 DC3 DC4 010 SP ！ “ # ￥ 011 0 1 2 3 4 A B C D 100 101 P Q R S T 110 ‵ a b c d 111 p q r s t
ò
û ù ÿ Ö Ü ¢ £ ¥ ₧ ƒ
Ñ
ª º ¿ ⌐ ¬ ½ ¼ ¡ « »
╡
╢ ⌳ ⌲ ╣ ⌮ ⌴ ╝ ╜ ╛ ⌥
第3章-计算机中信息的表示与存储
2. 非十进制数转换为十进制数
非十进制数转换为十进制数采用“按权展开法”，即先把各位 非十进制数按权展开，写成多项式,然后计算十进制结果。
例如:写出(1101.01)2， (237)8，(10D)16的十进制数。
3. 二进制与八、十六进制数的转换
二进制数与八进制数，以及十六进制数存在着倍数的关系，例如
位权的表示法是指，数字的总个数为基数，每个数字都要乘以基 数的幂次，而该幂次由每个数所在的位置决定。排列方式是以小 数点为界，整数部分自右向左分别为0次幂、1次幂、2次幂、……， 小数部分自左向右分别为负1次幂、负2次幂、负3次幂、……。
2. 常用的进位记数制
（1）十进制 所使用的数码有10个，即0、1、2、…、9，基数为10 ，各位的位
2. 浮点数
小数点位置浮动变化的数称为浮点数。对十进制来说，浮点数是以10 的n次方表示的数。例如，十进制数245.78， 使用浮点表示法为 0.24578×103。其中0.24578为一个定点数，3表示小数点向右移动3位。 当浮点数采用指数形式表示时，指数部分称为“阶码”，小数部分称 为“尾数”。尾数和阶码有正负之分，例如，二进制数“-0.00111”， 浮点表示为“-0.111×2-2”，这里尾数（-0.111）和阶码（-2）都是 负数。尾数的符号表示数的正负，阶码的符号则表明小数点的实际位 置。
例如，求十进制数“+5”与“-5”的反码。 若用一个字节表示，将十进制数5转化为二进制数为00000101。 因为“+5”是正数，转化为二进制数的原码为00000101，所以
反码与原码相同，( +5 )反＝00000101；
正数 +0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7
第3章 电力系统远动信息传输技术
三 远动信息及传输模式
问答传输模式也称polling方式。
在这种传输模式中，若调度端要得到厂站端的监视信息，必 须由调度端主动向厂站端发送查询命令报文。查询命令是要 求一个或多个厂站传输信息的命令。查询命令不同，报文中 的类型标志取不同值，报文的字节数一般也不一样。厂站端 按调度端的查询要求发送回答报文。用这种方式，可以做到 调度端询问什么，厂站端就回答什么，即按需传送。由于它 是有问才答，要保证调度端发问后能收到正确的回答，对信 道质量的要求较高，且必须保证有上下行信道。
干扰 加性：调制解调体制、发送功率、最佳接收
若还不行，则需－－差错控制编码。
40
四 差错控制编码
目的：在数字通信系统中，为了提高数字信号传 输的有效性而采取的编码称为信源编码；为了提 高数字通信的可靠性而采取的编码称为信道编码。 差错可控
对诸如告警情况、开关位置或 阀门位置这样的状态信息的远 程监视。
第一节 电力系统远动的功能
遥控即远程命令(telecommand):
应用远程通信技术，使运行设 备的状态产生变化。
第一节 电力系统远动的功能
遥调即远程调节(teleadjusting):
对具有两个以上状态的运行设 备进行控制的远程命令。
电量包括母线电压、系统频率、流过电力设备 (发电机、变压器)及输电线的有功功率、无功功 率和电流。
非电量包括发电机机内温度以及水电厂的水库 水位等。
这些都是随时间作连续变化的模拟量。
三 远动信息及传输模式
遥信信息包括发电厂、变电所中断路器和隔离开 关的合闸或分闸状态，主要设备的保护继电器动 作状态，自动装置的动作状态，以及一些运行状 态信号
如、远动及通信设备的运行状态信号等。
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大学计算机基础系列课件
数制及其转换
7/24
▪十进制向R进制的转换： 将“整数部分“与“小数部分”
分开考虑，规则为： 整数部分：除R取余，逆排法。 小数部分：乘R取整，顺排法。
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数制及其转换
8/24
▪十进制向R进制的转换：
例：请将29.125转换为2、8、16进制数，保留3位小数。
计算机中数据编码_定点数
16/24
0001 1011 0111.0100
(1 B
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7 . 4 )16
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二进制数的运算_算术运算
11/24
二进制数的算术运算非常简单,有:
运算规则
P43
0+0=0,0+1=1+0=1,1+1=10
0-0=1-1=0, 1-0=1,0-1=1
0*0=0,0*1=1*0=0,1*1=1
2
29
2
14
1
2
7
0
2
3
1
2
1
1
0
1
(29.125)10=(11101.001)2
0. 1 2 5 0. 2 5 0 0. 5 0 0 * 2* 2 * 2 0. 2 5 0 0. 5 0 0 1. 0 0 0
小数部分： 0
0
1
8
29
8
3
5
0
3
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(29.125)10=(35.100)8 (29.125)10=(1D. 200)16
(110.011)2=1 22+1 21+0 20+0 2-1+1 2-2+1 2-3
=(6.375)10
(17.2)8=1 81+7 80＋2 8-1
=(15.25)10
(2AC)16=2 162+A 161+C 160
=2 162+10 161+12 160＝(684)10
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➢ 进位计数制：按进位的原则进行计数的数制。其 三要素为：数位、基数、位权。
进制
基数 基本符号
标识
二进制 R=2 0,1
B
八进制 R=8 0,1,2,3,4,5,6,7
Q
十进制 R=10 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
D
十六进制 R=16 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F H
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数制及其转换
9/24
二、八、十六进制之间的转换
整数从右向左 小数从左向右
二进制
三位并一位 一位拆三位
八进制
二进制
四位并一位
一位拆四位
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十六进制
大学计算机基础系列课件
数制及其转换
10/24
示例： 100 110 110 111 . 010 100
( 4 6 6 7 . 2 4 )8
第3章 计算机中信息的表示及编码 1/24
内容简介与提要
❖ 信息编码的基本概念 ❖ 数制及其转换 ❖ 数值型数据在计算机中的表示 ❖ 非数值型数据在计算机中的表示
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信息编码的基本概念
2/24
信息与数据:
病历卡上记载病人的体温390C是数据。数据
390C本身是没有意义的。当数据以某种形式经过
字：二进制位串，是一个独立的信息单位；
字长：指组成一个字的二进制位数。代表了计算机 处理数据的范围。
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计算机中数据编码_数值型数据的表示 14/24
+77
0 1 0 0 1 1 01
机
器
符号位
真值
数
/
机器数
真
值
即：+77 0 1001101
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处理、描述或与其它数据比较时，才能成为信息。
Байду номын сангаас
信息: 各种事物的变化和特征的反映。 数据: 信息的载体。例如：数值、文字、语言、 图形、图像等。
信息 编码 数据
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计算机内信息表示
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指令信息
定点数 信
息
数值信息 浮点数
数据信息
字符数据
非数值信息 逻辑数据
中英文数据
➢计算机中信息：用二进制表示。
➢二进制所具有的特点：易于物理实 现、运算规则简单、可靠性高、适于 逻辑运算 。
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数制及其转换
4/24
数的进制与转换
➢数制(Numbering system):用一组固定的数字和 一套统一的规则来表示数值的方法。
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计算机中数据编码_数值型数据的编码 15/24
P45
带
-77
原码 1 1 0 0 1 1 0 1
符
反码 1 0 1 1 0 0 1 0
号
的
补码 1 0 1 1 0 0 1 1
机
符 各号 位位 取外 反原， 码
器
反码 +1 补码
数
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计算机中数据编码_信息存储单位 13/24
P44
位(Bit)：度量数据的最小单位
b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 字节(Byte)：最常用的基本单位
1 0 0 1 0 1 0 1 =27+ 24+ 22+ 20 =149
K 字节，1K = 1024 byte； M(兆)字节，1M = 1024 K G(吉) 字节，1G = 1024 M； T(呔)字节，1T = 1024G P(啪)字节，1P= 1024T
?/0无意义,0/1=1,1/1=1
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大学计算机基础系列课件
P15
4 种
二进制数的运算_逻辑运算
12/24
与:用符号∧或×表示,含义为:当且仅 当全1为1,其它均0; 或:用符号∨或+表示,含义为:当且仅 当全0为0,其它均1; 非:在逻辑量上加一横表示,含义为:1 的非为0,0的非为1; 异或:用符号表示,含义为:相异为1,相 同为0.
例如十进制数987.654展开：
987.654=9 102+8 101+7 100+6 10-1+5 10-2+4 10-3
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数制及其转换
6/24
❖ 各种进制数据间的转换：两种重点转换： R进制 十进制 二进制 八进制、十六进制
▪ R进制向十进制的转换：按位乘位权相加。
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数制及其转换
5/24
➢R进位计数制的进位规则：逢 R 进一 数值的展开： ❖ 数=∑(数位位权),即“按位乘位权相加”。 ❖位权=(基数)位序 -1 ❖位序：小数点分界,向左：个位为1，十位为2， 依此类推；向右：十分位为0，百分位为-1，依 此类推。