信息理论与编码

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《信息理论与编码》,答案,考试重点(1--3章)

《信息理论与编码》,答案,考试重点(1--3章)

《信息理论与编码》习题参考答案1. 信息是什么信息与消息有什么区别和联系答:信息是对事物存在和运动过程中的不确定性的描述。

信息就是各种消息符号所包含的具有特定意义的抽象内容,而消息是信息这一抽象内容通过语言、文字、图像和数据等的具体表现形式。

2. 语法信息、语义信息和语用信息的定义是什么三者的关系是什么答:语法信息是最基本最抽象的类型,它只是表现事物的现象而不考虑信息的内涵。

语义信息是对客观现象的具体描述,不对现象本身做出优劣判断。

语用信息是信息的最高层次。

它以语法、语义信息为基础,不仅要考虑状态和状态之间关系以及它们的含义,还要进一步考察这种关系及含义对于信息使用者的效用和价值。

三者之间是内涵与外延的关系。

第2章1. 一个布袋内放100个球,其中80个球是红色的,20个球是白色的,若随机摸取一个球,猜测其颜色,求平均摸取一次所能获得的自信息量答:依据题意,这一随机事件的概率空间为120.80.2X x x P ⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦其中:1x 表示摸出的球为红球事件,2x 表示摸出的球是白球事件。

a)如果摸出的是红球,则获得的信息量是()()11log log0.8I x p x =-=-(比特)b)如果摸出的是白球,则获得的信息量是()()22log log0.2I x p x =-=-(比特)c) 如果每次摸出一个球后又放回袋中,再进行下一次摸取。

则如此摸取n 次,红球出现的次数为()1np x 次,白球出现的次数为()2np x 次。

随机摸取n 次后总共所获得信息量为()()()()1122np x I x np x I x +d)则平均随机摸取一次所获得的信息量为()()()()()()()()()112211221log log 0.72 H X np x I x np x I x np x p x p x p x =+⎡⎤⎣⎦=-+⎡⎤⎣⎦=比特/次2. 居住某地区的女孩中有25%是大学生,在女大学生中有75%是身高1.6米以上的,而女孩中身高1.6米以上的占总数的一半。

计算机科学中的信息论与编码

计算机科学中的信息论与编码

计算机科学中的信息论与编码信息论与编码是计算机科学中的重要理论,它们对于信息的传输、存储和处理起着至关重要的作用。

信息论主要研究信息的度量和传输的可靠性,而编码则是将信息以有效的方式表示和传递的技术手段。

本文将介绍信息论和编码在计算机科学中的应用,并探讨其对现代计算机技术的影响。

一、信息论的基本概念信息论是由香农在1948年提出的一门学科。

它通过熵和信息量的概念,量化了信息的度量和传输的质量。

熵是信息理论中的关键概念,用来表示一个随机变量的不确定性和信息量的平均值。

计算机系统中的信息可用二进制表示,因此信息的度量单位是比特(bit)。

二、信息论的应用1. 数据压缩信息论的一个重要应用是数据压缩。

利用信息论的原理,可以设计出高效的压缩算法,将大量的数据压缩成较小的文件。

常见的数据压缩算法有哈夫曼编码、LZ编码等。

这些算法通过统计字符或者字符组合出现的频率,将频率高的字符用较短的编码表示,从而实现数据的有损或无损压缩。

2. 信道编码信道编码是信息论的另一个重要应用领域。

在数据传输过程中,由于信道噪声等原因,数据容易出现误码。

为了提高传输的可靠性,可以使用信道编码技术。

常见的信道编码方案有纠错码和调制码,它们可以通过增加冗余信息或者改变信号的特性,提高传输系统的容错能力。

三、编码的基本原理编码是将信息转换成特定的符号或者编码字,以便能够有效地表示和传输。

在计算机科学中,常见的编码方式有ASCII码、Unicode和UTF-8等。

ASCII码是一种最早的字符编码方式,它将每个字符映射为一个7位的二进制数。

Unicode是一种全球通用的字符编码标准,它使用16位或32位的二进制数表示字符。

UTF-8则是Unicode的一种变体,它采用可变长度的编码方式,可以表示任意字符。

四、编码的应用1. 信息存储编码在信息存储中起着关键作用。

计算机系统中的文件和数据都需要以某种方式进行编码才能存储和读取。

不同的数据类型使用不同的编码方式,例如图片可以使用JPEG、PNG等图像编码格式,音频可以使用MP3、AAC等音频编码格式。

《信息论与编码》课件1第2章

《信息论与编码》课件1第2章
I(ai)是一个随机变量并不难理解。因为ai发生可以使收 信者获得大小为I(ai)的自信息,然而在信源未发出消息之 前,收信者不仅对ai是否发生具有不确定性,而且对于能 够获得多少自信息也是不确定的。因此,伴随着X=ai的随 机发生而发生的自信息I(ai)是一个随机变量,并且与随机 变量X具有相同的概率分布, 即自信息I(ai)是一个发生概率 为P(X=ai)
如果消息ai已发生,则该消息发生所含有的自信息定 义为
1
1
I (ai ) log P(ai ) log pi
(2.4)
第2章 离散无记忆信源与信息熵
可以很容易地证明, 自信息的定义满足上面提出的四个
(1) 此自信息的定义是根据消息发生的概率建立的一个 工程定义,而不是根据这个消息对人的实际意义而建立的 定义。这一纯粹技术性的定义仅仅抓住了“信息”一词在
(2) 自信息I(ai) 在消息ai发生之前,自信息I(ai)表示ai发生的不确定性; 在消息ai发生以后,自信息I(ai)表示ai所含有的(或提
第2章 离散无记忆信源与信息熵
(3) 在式(2.4)中关于对数的底未作明确规定。这是 因为对数的底仅仅影响到度量的单位,实际中可根据
如果取对数的底为2,则所得信息量的单位为比特 (bit, binary unit),此时logx用lbx
第2章 离散无记忆信源与信息熵
第2章 离散无记忆信源与信息熵
2.1 离散无记忆信源 2.2 自信息和熵 2.3 熵函数的性质 2.4 联合事件的熵及其关系 2.5 连续信源的信息测度 习题2
第2章 离散无记忆信源与信息熵
信息理论的研究对象是以各类信息的获取、表示、 传输和处理为目的的信息系统。图2-1给出了一个典型 的通信系统物理模型。在这样的通信系统中,一个贯 穿始终的、最基本的问题便是信息,即信源输出的是 信息,在系统中传输的是信息,接收者获得的也是信 息。可见,在信息理论的学习和研究中,首先需要对

信息论与编码在通信系统中的应用研究

信息论与编码在通信系统中的应用研究

信息论与编码在通信系统中的应用研究在现代社会中,通信系统已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

信息论与编码作为通信系统中的重要理论和技术,对于提高通信系统的可靠性和效率起着至关重要的作用。

本文将从信息论的基本原理、编码技术的发展以及在通信系统中的应用等方面进行探讨。

一、信息论的基本原理信息论是由克劳德·香农于1948年提出的一门研究信息传输和处理的数学理论。

它的核心思想是通过量化信息的度量来研究信息的传输和处理过程。

信息论中的基本概念包括信息熵、信道容量等。

信息熵是信息论中的一个重要概念,它用来衡量信息的不确定性。

在通信系统中,信息熵可以用来衡量信源的平均信息量。

当信源的概率分布越均匀,信息熵越大,反之亦然。

通过对信源进行编码,可以将信息熵降低,从而提高信息传输的效率。

信道容量是信息论中的另一个重要概念,它用来衡量信道传输信息的最大速率。

信道容量取决于信道的带宽和信噪比等因素。

通过对信源进行编码和调制,可以将信息传输速率接近信道容量,从而实现高效的信息传输。

二、编码技术的发展编码技术是信息论的重要应用之一,它通过对信息进行编码和解码来提高信息传输的可靠性和效率。

编码技术的发展经历了多个阶段,从最早的香农编码到现在的纠错码和压缩编码等。

香农编码是信息论中最早的编码技术,它通过对离散信源进行编码,将信息的冗余度降低,从而提高信息传输的效率。

随着技术的发展,纠错码和压缩编码等新的编码技术相继出现。

纠错码是一种能够在数据传输过程中检测和纠正错误的编码技术。

它通过在数据中添加冗余信息,可以检测和纠正由于信道噪声等原因引起的错误。

纠错码的应用可以有效提高通信系统的可靠性。

压缩编码是一种能够将信息进行压缩存储的编码技术。

它通过利用信息中的统计特性和冗余度,将信息的存储空间降低,从而提高存储效率。

压缩编码在图像、音频和视频等领域有着广泛的应用。

三、信息论与编码在通信系统中的应用信息论与编码在通信系统中有着广泛的应用。

信息论与编码理论课后答案

信息论与编码理论课后答案

信息论与编码理论课后答案【篇一:《信息论与编码》课后习题答案】式、含义和效用三个方面的因素。

2、 1948年,美国数学家香农发表了题为“通信的数学理论”的长篇论文,从而创立了信息论。

3、按照信息的性质,可以把信息分成语法信息、语义信息和语用信息。

4、按照信息的地位,可以把信息分成客观信息和主观信息。

5、人们研究信息论的目的是为了高效、可靠、安全地交换和利用各种各样的信息。

6、信息的是建立信息论的基础。

7、8、是香农信息论最基本最重要的概念。

9、事物的不确定度是用时间统计发生概率的对数来描述的。

10、单符号离散信源一般用随机变量描述,而多符号离散信源一般用随机矢量描述。

11、一个随机事件发生某一结果后所带来的信息量称为自信息量,定义为其发生概率对数的负值。

12、自信息量的单位一般有比特、奈特和哈特。

13、必然事件的自信息是。

14、不可能事件的自信息量是15、两个相互独立的随机变量的联合自信息量等于两个自信息量之和。

16、数据处理定理:当消息经过多级处理后,随着处理器数目的增多,输入消息与输出消息之间的平均互信息量趋于变小。

17、离散平稳无记忆信源x的n次扩展信源的熵等于离散信源x的熵的。

limh(xn/x1x2?xn?1)h?n???18、离散平稳有记忆信源的极限熵,。

19、对于n元m阶马尔可夫信源,其状态空间共有m个不同的状态。

20、一维连续随即变量x在[a,b] 。

1log22?ep21、平均功率为p的高斯分布的连续信源,其信源熵,hc(x)=2。

22、对于限峰值功率的n维连续信源,当概率密度均匀分布时连续信源熵具有最大值。

23、对于限平均功率的一维连续信源,当概率密度24、对于均值为0,平均功率受限的连续信源,信源的冗余度决定于平均功率的限定值p和信源的熵功率p25、若一离散无记忆信源的信源熵h(x)等于2.5,对信源进行等长的无失真二进制编码,则编码长度至少为。

2728、同时掷两个正常的骰子,各面呈现的概率都为1/6,则“3和5同时出现”这件事的自信息量是 ?mn?ki?11?mp(x)?em29、若一维随即变量x的取值区间是[0,∞],其概率密度函数为,其中:x?0,m是x的数学2期望,则x的信源熵c。

数学中的信息论与编码理论

数学中的信息论与编码理论

数学中的信息论与编码理论在没有信息论和编码理论的帮助下,我们现代社会的通信系统几乎无法存在。

信息论和编码理论是数学中一个重要的分支,它们的发展不仅深刻影响了通信技术的进步,也在其他领域起到了重要的作用。

本文将探讨数学中的信息论与编码理论的基本概念和应用。

一、信息论信息论是由美国数学家克劳德·香农在20世纪40年代提出的一门学科。

它的研究对象是信息,旨在衡量信息的传输效率和极限。

那么,什么是信息?信息是我们从一个消息中获得的知识或内容。

在信息论中,信息量的单位被称为“比特”(bit),它表示信息的最基本单位。

例如,当我们投掷一枚公平的硬币,出现正面的概率为50%,我们可以用1比特来表示这个消息,因为它提供了一个二进制的选择(正面或反面)。

在信息论中,还有一个重要的概念是“信息熵”。

信息熵用来衡量一个随机变量的不确定性。

一个有序的事件具有较低的信息熵,而一个随机的事件具有较高的信息熵。

例如,当我们已知一个硬币是公平的时候,投掷获得的信息熵最高,因为我们无法预测结果。

二、编码理论编码理论是信息论的一个重要组成部分。

它研究如何将信息转化为机器能够识别和处理的形式。

编码理论可以分为源编码和信道编码两个方面。

1. 源编码源编码是将源数据(比如文本、图像、声音等)进行压缩和表示的过程。

它的目标是将数据表示为更紧凑的形式,以便于存储和传输。

最著名的源编码算法之一是赫夫曼编码,它利用不同符号出现的频率进行编码,将出现频率较高的符号用较短的编码表示,从而实现数据的压缩。

2. 信道编码信道编码是为了在噪声干扰的信道中可靠地传输信息而设计的编码方法。

它通过引入冗余来纠正或检测传输过程中的错误。

最常见的信道编码方法是奇偶校验码和循环冗余检验码(CRC)。

这些编码方法能够检测和校正一定数量的错误,从而提高传输的可靠性。

三、信息论与编码理论的应用信息论和编码理论不仅在通信领域中发挥着重要作用,也在其他领域有广泛的应用。

信息论与编码理论第6章无失真信源编码

信息论与编码理论第6章无失真信源编码

LN N
Hr (U )
1 N
离散无记忆信源X的N次扩展信源XN的熵等于信 源X的熵的N倍,即
其中: LN 是N次扩展信源的平均 码长
H(XN)=NH(X)
变长信源编码定理的含义
H (U ) LN H (U ) 1 log r N log r N
以r=2,N=1为例,则 H (U ) L H (U ) 1 这说明,总可以找到一种唯一可译码,它的平均
u4 11 01 11 0001 1000
对码1,如果S=u2u4u1,则X=011100
符号 码1
6.1.2 码的分类
等长码:所有码子长度相同(码1)
u1 00 u2 01 u3 10 u4 11
变长码:码子的长度不同 (码2、码3、码4、码5)0
码2 码3 码4 码5
0
0
1
1
10 11 01 10
0.125
4
H (U ) p(xi ) log p(xi ) 1.75 i1
n
L p(ui )li 0.5 1 0.25 2 0.125 3 0.125 3 1.75 i 1
4
H (U )
p(xi ) log p(xi )
i1
100%
L log2 r
1.75log2 2
变长码的几个衡量指标
平均码长:每个信源符号 平均需用的码元数
n
L p(ui )li i 1
编码效率: H (U )
L log2 r
信息传输率:平均每个 码元携带的信息量
R H (U ) L
码集
{0, 1}
码元数
r=2(二元码)
码长
1
2
3
3

信息论与编码全部课件

信息论与编码全部课件
30
2.1.1 自信息量
• (1)直观定义信息量为:
• 收到某消息获得的信息量=不确定性减少的 量=收到此消息前关于某事件发生的不确定 性-收到此消息后关于某事件发生的不确定 性
(2)无噪声时信息量为:
收到消息前获得的信息量=收到此消息前关 于某事件发生的不确定性=信源输出的某消息 中所含有的信息量
7
1.1.2 信息的分类
• (1)从性质分:语法信息、语义信息、 语用信息。
随机方式
语 法 连续状态 无限状态 信 离散状态 有限状态 息
模糊状态 半随机方式 确定型方式(模糊信息) 随机方式(概率信息) 明晰状态 半随机方式(偶发信息) 确定型方式(确定信息)
8
1.1.2 信息的分类
• 举例说明,两个布袋中装有对人手感觉完 全一样的球,但颜色和数量不同, • (1)50个红球和50个白球 • (2)红球、白球、黑球、黄球各25个 • 随意拿出一个球,被告知是红球所获得的 信息量。
1 绪论
• 1.1 信息的概念
• 1.1.1 信息的定义与性质 • 1.1.2 信息的分类
• 1.2 信息传输系统的组成及功能
• 1.2.1 模拟信息传输系统 • 1.2.2 数字信息传输系统
• 1.3 信息论研究对象和内容 • 1.4 信息论发展简史
1
1.1.1 信息的定义与性质
• 古时的通信:烽火台 • 信息传播五阶段: • 手势和语言——文字——印刷术——电磁波—— 计算机和通信 • 微电子技术、通信技术和计算机技术促进了信息 技术发展。 • 信息产业的发展促进了社会产业结构的变化与发 展。
(4)编码理论与技术。
(5)如何提高信息传输效率。 (6)抗干扰理论与技术。 (7)噪声中信号检测理论与技术。
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信息理论与编码第一讲1、信息论与编码的关系(重要)信息论研究的是编码极限,首先要通讯就要编码,编码有各种方法,选取好的,压缩数据,从编码有效性来说,数据最短的最好,信息论告诉我们什么样的情况数据最短。

2、编码与通讯的关系通讯就是把信息从A点传到B点的过程,信息要进行传递必须把信息加载到一定载体上而把信息指代给载体的过程就是编码,如果要通讯就一定要进行编码。

3、什么是摩尔斯码?摩尔斯码是人类第一个使用的编码,摩尔斯码是由点和划来表示常用的英文字母、标点符号以及10个阿拉伯数字的编码,通过这个编码就可以把通常的电报内容用电码形式传递出来。

4、SOS的含义这三个救急信号是摩尔斯码里的“———”,不是英文缩写。

5、信息论的发展简史1917年频分复用(载波);1924年采样定理;模拟—数字信号1932年摩尔斯电报系统;1948年Shannon发表论文“通讯的数学理论”,从而“信息论”诞生了。

6、什么是加密编码?举例说明。

7、编码需要解决通讯中的哪三个问题?1)压缩数据;2)检错和纠错;3)通讯过程中的加密。

8.加密编码在信息通讯中的作用。

举例说明(重要)1)网上银行数字证书2)二次世界大战美国人没有破译日本人的密码就会有更多人牺牲IT时代信息的保密十分重要1、什么是信息科学、信息论信息科学是研究所有信息现象的一门学科,信息论研究通讯中的信息传递、加密、压缩、纠错。

2、信息论和信息科学的关系、区别(重要)信息论只要讲通讯里的信息处理问题(如信息传递、加密、收缩、纠错),范围窄;信息科学讲的是所有领域的信息处理问题,例如知识论等,范围广。

信息论是信息科学中的一部分。

3、信息科学研究的范围和具体内容信息科学研究通信中的信息和信息的获取、传递、认知、再生、施效、组织等所有信息现象。

第三讲1、信息的定义(重要)维纳的信息定义——信息就是信息,不是物质也不是能量。

仙农的定义——用来减少随机不定性的东西。

我们自己的定义——信息是内容和载体的统一体,指代了内容的载体就是信息。

2、信息的三要素以及它们之间的关系(重要)信息三要素:载体、内容、指代;内容:传输的信息,指代的原像;载体:物质、场;指代:编码区别:同一载体可指代不同内容,同一内容也可指代不同载体。

载体是物质的,内容是精神的,内容通过指代到载体。

举例说明:红色可以指代颜色和危险不同的内容苹果在中文英文西班牙文中都是不同的3、成为载体的三个必要条件(重要)必须是物质的、有两种以上可分辨状态、在时空位可排列和展开。

举例说明:文字、语言、手势、结绳、烽火、01码、盲文第四讲1、什么是符号集、时空位?符号集中的符号与时空位的区别?举例说明。

(重要)符号集就是由符号组成的集合,例:英文26个字母、汉字、0到9阿拉伯数字;时空位就是通讯过程中的一个时空的点,其有不同的可分辨状态。

这个时空点可填充不同符号,例:一排红绿灯中的某个灯、7位ASCII码中的一位。

时空位是指信息中一个时空的位置,即存放编码符号集的位子。

2、什么是信息序列、信息流?信息序列:指代了内容的时空位序列;信息流:信息序列随时间变换,由时空位构成的指代了内容信息载体。

3、什么是信源、信宿以及信道?举例说明(重要)信源——信息的产生和发送者,例:嘴;信宿——信息接受者,例:耳朵;信道——信源与信宿之间的信息传输媒介,例:空气。

信宿分为无能和万能(可以理解接受所有信宿)人不是无能因为他可以接受声音等,她也不是万能,因为他不能接受红外线。

4、信息如何分类?①语法信息、语义信息、语用信息;②自然信息、编码信息;③离散信息、连续信息。

5、通讯中有哪三种编码?信源编码、信道编码、加密编码。

6、信源编码与信道编码之间的关系、区别(重要)信源编码就是在信源端对数据进行的压缩编码,目的是信源端压缩数据使数据变短;信道编码就是使得信息可以在信道上传输以及正确传输,目的是在信道上正确传递数据,加了检验位和纠错位使得数据变长。

7、什么是调制与解调?为什么要调制与解调?(重要)调制就是将需要传输的信号加载到载波上去的过程;解调就是把信号从载波中取出的过程。

原因:1)因为天线发射无线电波必须满足无线电波的半波长和天线的尺寸近似相等,才能有效地发射,必须把低频信号加载到高频信号上去;2)可实现N个人和N个人之间的通讯。

1、什么是载体和内容信息量?载体信息量:载体最大能承载的信息量;内容信息量:内容包含的信息的多少。

2、物理量的一般定量方法的三个步骤(重要)1)寻找一个单位,单位保证不变,容易获取以及测量,不能消失;2)将待测量与单位比较,得到倍数关系;3)用测量倍数和单位得到测量值。

举例速度单位30万公里/秒3、信息的单位及换算关系信息单位:1)状态数(个);2)bit(以二为底的对数);3)det(以十为底);4)nat(e)。

换算关系:用N的单位为种,I的单位为位bit,换算公式为I=log2N(bit)4、什么是Hartley公式?其单位是?1928年Hartley载体信息公式:I=log2N(bit),N为可分辨状态数。

5、如何来计算一张光盘的信息量?光盘中有n个时空位,每个时空位有b种表示,则光盘的信息量为:N=b(种),I=nlognb(bit)6、如何提高一张光盘存储信息量?光盘储存信息量的决定因素为:1)时空位的密度——增加时空位的密度;2)一个时空位上的可分辨物理状态数——提高一个时空位上的可分辨物理状态数。

可据以上两个因素提高光盘储存信息量。

第六讲1、十个天干和十二个地支分别是什么?今年、明年是什么年?天干:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸;地支:子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。

天干地支组合成如下六十个计时序号,作为纪年、月、日、时的名称,叫干支纪年法;用六十甲子依次纪年,六十年一个轮回。

今年是庚寅年,计算方法:天干——年数减3,除以10所得余数;地支——年数减3,除以12所得余数。

明年是辛卯年。

2、易经中表示阴、阳的符号分别是什么?64卦和二进制的关系式?阴:--;阳:-;64卦对应的是:六位二进制编码;信息量=6(bit)3、什么是内容信息量?其公式是?(重要)例题n内容信息量:指代原像的多少,内容对应的状态数对数的个数;计算公式为:I=log2N(bit),N为内容的可分辨状态数。

第七讲1、什么是满指代、冗余?满指代:每一个载体状态上都指代了内容。

冗余:载体里有一部分没有指代内容。

2、为什么符号集中的符号等概率使用时,符号集中的符号利用率最高?根据Shannon熵公式极值性有H(p1,,pN)≤H(11,,)=logNNN由此可见,符号集中的符号等概率使用时,符号集中的符号利用率最高。

3、什么是符号集的概率模型?模型:符号集状态可能性的模型。

条件概率:有事件A、B,其中P(A)>0,在A事件发生的条件下,B 事件发生的概率记为P(B/A)。

4、什么是信息熵?其公式、含义、单位(重要)例题信息熵:有一定概率分布的符号集,在一个时空位上的平均载体信息量。

1(bit)公式:H(P)Pilog2Pii1含义:符号集在一个时空位上平均载体信息量。

Pi是符号某i出现的概率,n1是以Pi为等概Pi率的符号集中符号的个数,log21是以Pi为等概率的符号集的载体信息量。

Pi第八讲1、符号集的概率空间如何获得?举例说明。

概率空间由统计获得。

某P(某)1P1某2P2n...某n,其中0≤Pi≤1,Pi=1。

...Pni12、什么是Shannon第一定理?(重要)给出了离散无记忆信源,无失真条件下,信息的压缩编码极限。

设C 为载体信息量,Cc为需要传递的内容信息量,则通过信息编码得到的信源无失真的充要条件是:C≥Cc。

3、哈夫曼编码及其步骤?举例说明。

(重要)大题哈夫曼编码是一种编码方式,一种可变长编码。

步骤:1)将信源符号集的N个符号概率从大到小排列;2)用0和1代表两个概率最小的信源符号,0指代给二个符号中的大概率还是小概率可任意选择,但编码过程中必须保持一致。

将两个概率最小的符号合并成一个符号,合并后符号的概率为两个符号概率之和。

将合并后的符号与原有符号组成新的符号集(N-1),这个新符号集称为缩减符号集;3)将缩减信源符号集中的符号再按概率从大到小排列,并且用0、1表示两个概率最小的符号。

然后将这两个最小概率符号再合并成一个符号,和其余符号构成N-2的缩减符号集;4)以此类推,最后缩减为只有两个符号的缩减符号,将0,1,赋于这两个字符;5)从最后一个缩减符号回溯得到的二进制码序列即为哈夫曼编码。

4、哈夫曼编码的特点是什么?为什么哈夫曼编码能压缩数据?特点:1)可以保证概率大的信源符号对应短码,概率小的对应长码;2)哈夫曼编码并非唯一;3)哈夫曼编码对不同的信源的编码效率不同;4)对信源进行哈夫曼编码后,形成一个哈夫曼编码表。

解码时,必须参照这一哈夫编码才能正确译码。

因为当载体信息量无限接近于内容信息量然后达到压缩极限就能压缩数据,数据压缩实质上是减少信息冗余量,冗余量的减少可以减少数据量而不减少信源的信息量。

第九、十讲1、什么是物理信道?举例说明?(重要)由物理实体构成的信道,如:双绞线、同轴电缆、光纤、空气、真空等。

2、什么是信息传输速率?单位时间内在信道中传输的载体信息量,用Rt表示,单位:bit/3、什么是无噪声物理信道容量?物理信道内可达到的最大信息传输速率,用Cw表示,单位:bit/,Cw=ma某(Rt)4、什么是噪声平均误码速率、有噪物理信道容量?单位时间内,由于噪声干扰而产生的错误载体信息量,用RN表示,单位:bit/单位时间内可正确接收的最大载体信息量,Cw=ma某(Rt-RN)bit/5、决定有噪物理信道容量的因素是什么?(重要)1)信道载体的时空位密度(与技术有关);2)噪声水平(与环境有关)。

6、什么是数学信道?举例说明(重要)数学信道:由数学模型决定的信道。

举例对称信道7、什么是信息传输码率?在信道中一个时空位可传输的载体信息量,用R表示,单位为:bit/时空位8、什么是噪声平均错误码率?在信道中,由噪声引起的一个时空位中的错误信息量,用RN表示,单位bit/时空位。

9、什么是数学信道容量?在数学信道中一个时空位最大可正确接收的载体信息量,用C表示,单位为bit/时空位10、什么是Shannon第二定理?(重要)在有噪声数学信道中,无失真信道纠错编码存在的充要条件是R≤C,其中R为信息传输码率,C为信道容量,R=C为编码极限。

11、什么是奇偶检验码?举例说明,奇偶校验码能检几位错误码?能纠错吗?(重要)大题一种通过增加冗余位使得码字中“1”的个数恒为奇数或偶数的编码方法,它是一种检错码,是信道编码的一种。

例:需传赵-000、钱-100、孙-010、李-110、周-001、吴-101、郑-011、王-111,它们的奇偶检验码分别为赵-0000、钱-1001、孙-0101、李-1100、周-0011、吴-1010、郑-0110、王-1111奇偶校验码可以检查出一位错误,不能纠错。

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