习题课1(含期中考试复习)PPT课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
H (x) fxlogafxdx
式中，f (x) － 连续消息出现的概率密度。
.
9
第一章 绪 论
【例1.1】 一离散信源由“0”，“1”，“2”，“3”四个符
号组成，它们出现的概率分别为3/8，1/4，1/4，1/8，且每个 符号的出现都是独立的。试求某消息 201020130213001203210100321010023102002010312032 100120210的信息量。 【解】此消息中，“0”出现23次，“1”出现14次，“2”出现13 次，“3”出现7次，共有57个符号，故该消息的信息量
一般在时间域表示传输基带信息的能力，就是每秒 传输的信息比特数。
.
15
第一章 绪 论
出现概率越 出现概率越
的消息，其所含的信息量越大； 的消息，其所含的信息量越小。
某二进制离散信源，“1”、“0”发生概率分别 为1/4和3/4，该信源的平均信息量为 。
一个八进制数字传输系统，若码元速率为
2400Bd，则该系统的最大可能信息速率
.
2
术语
第一章 绪 论
消息：是物质或精神状态的一种反映，例如语音、文 字、音乐、数据、图片或活动图像等。
信息：是消息中包含的有效内容。
信号：消息的电的表示形式。在电通信系统中，电信 号是消息传递的物质载体。
数字信号与模拟信号：区别模拟信号和数字信号的关 键，是看携载消息的信号参量（如幅值、频率、相位） 的取值是连续的还是离散的，而不是看时间。
为
。
.Biblioteka Baidu
16
第一章 绪 论
出现概率越 小 的消息，其所含的信息量越大； 出现概率越 大 的消息，其所含的信息量越小。
某二进制离散信源，“1”、“0”发生概率分别 为1/4和3/4，该信源的平均信息量为 0.811bit/ 符号 。
一个八进制数字传输系统，若码元速率为 2400Bd，则该系统的最大可能信息速率为 7200b/s 。
第一章 绪 论
【例1.2】 设有一个二进制离散信源（0，1）， 每个符号独立发送。 （1）若“0”、“1”等概出现，求每个符号的信息 量和平均信息量（熵）； （2）若“0”出现概率为1/3，重复（1）。
.
12
第一章 绪 论
【例1.3】 国际摩尔斯电码用“点”和“划” 的序列发送英文字母，“划”用持续3单位的 电流脉冲表示，“点”用持续1单位的电流脉 冲表示；且“划”出现的概率是“点”出现概 率的1/3。
r(dB)10lg(S) (dB), N
用差错率来表示接收机检测的能力，也就是表示数 字通信系统传输数字信息的可靠性。
.
14
第一章 绪 论
系统有效性指标
对于模拟系统，通常约定一个同样的基带信号带宽， 用已调信号带宽B来度量有效性。
带宽效率（或频带利用率）来表示数字通信系统的 有效性。
R B b, (b it/s/H z )R B b 为 为 数 基 字 带 已 信 调 息 信 序 号 列 的 比 带 特 宽 率
收信者
.
6
第一章 绪 论
数字通信系统的组成
信息源
信源编 码器
信道编 码器
数字调 制器
信道
收信者
信源译 码器
信道译 码器
数字解 调器
基带数字通信系统的组成
信息 源
基带波形 形成器
信道
接收滤波 与检测
收信者
.
7
第一章 绪 论
信息量、熵的计算
IloagP(1x)loagP(x)
Ilog2 P(1x)log2P(x（) bit）
（1）计算“点”和“划”的信息量；
（2）计算“点”和“划”的平均信息量。
.
13
第一章 绪 论
系统可靠性指标
在给定接收机输入信噪比条件下，用输出信噪比来 度量系统的可靠性。SNR越大，说明噪声的影响越 小，接收机恢复原始信息的能力越强，可靠性越高。
rS, N
S表 示 信 号 的 平 均 功 率 N 表 示 噪 声 的 平 均 功 率
1.90（ 6 比 /符 特 号） 则该消息的信息量
I 5 1 7 .9 0 1. 6 6 04 ( 8 b )
以上两种结果略有差别的原因在于，它们平均处理方法不同。 前一种按算数平均的方法，结果可能存在误差。这种误差 将随着消息序列中符号数的增加而减小。
当消息序列较长时，用熵的概念计算更为方便
.
11
绪论部分需要掌握：
1. 信息量及平均信息量（熵）的计算以 及什么情况下平均信息量（熵）最大。 2. 系统的有效性、可靠性指标以及其中 几个指标之间的关系，如信息速率与码 元速率的关系、误码率与误信率之间的 关系，还有频带利用率如何计算。
.
1
第一章 绪 论
掌握
术语 通信系统的组成 信息量、熵的计算 系统有效性、可靠性指标
s(t) ang(t nTs) n 基带信号
载波信号
e0(t) s(t)cosct
ang(t nTs )cosct n 已调信号
.
5
第一章 绪 论
通信系统的组成
信息源
发送机
信道
接收机
通将信电系信统号的形基式本信组息成框图
通信系统的核心变 输的换的三成发个适送基合信本信号道。组传成部分: 发送机、信道和接收机。
.
17
第一章 绪 论
设在125us内传输256个二进制码元，则码元速
.
3
第一章 绪 论
抽样
(a) 话音信号 模拟信号
1
0
1
(b) 抽样信号 模拟信号
1
0
1
(a) 二进制信号
(b) 2PSK信号
数字信号
数字信号
.
4
术语
第一章 绪 论
基带信号（调制信号）、载波信号、已调信号
信息源
s(t) ang(t nTs)
an
信源编码
n
基带波形 形成器
数字 调制器
e0(t)s(t)co c s t
若有M个等概率波形（P = 1/M），且每一个波形的出现是 独立的，则传送M进制波形之一的信息量为
1
1
Ilo 2P g lo 21 g /M lo 2M g(b )
.
8
第一章 绪 论
信息量、熵的计算
连续消息的信息量
关于连续消息的信息量可以用概率密度函数来描述。 可以证明，连续消息的平均信息量为
I 2 l2 o 8 3 / 3 1 g l2 o 4 4 1 l g 2 o 4 3 7 lg 2 o 8 1 g ( b 0 )
每个符号的算术平均信息量为
I符I 号1数 50781.89(比特 /符号）
.
10
第一章 绪 论
若用熵的概念来计算：
3 31 11 11 1 H8lo2g84lo2g44lo2g48lo2g8
式中，f (x) － 连续消息出现的概率密度。
.
9
第一章 绪 论
【例1.1】 一离散信源由“0”，“1”，“2”，“3”四个符
号组成，它们出现的概率分别为3/8，1/4，1/4，1/8，且每个 符号的出现都是独立的。试求某消息 201020130213001203210100321010023102002010312032 100120210的信息量。 【解】此消息中，“0”出现23次，“1”出现14次，“2”出现13 次，“3”出现7次，共有57个符号，故该消息的信息量
一般在时间域表示传输基带信息的能力，就是每秒 传输的信息比特数。
.
15
第一章 绪 论
出现概率越 出现概率越
的消息，其所含的信息量越大； 的消息，其所含的信息量越小。
某二进制离散信源，“1”、“0”发生概率分别 为1/4和3/4，该信源的平均信息量为 。
一个八进制数字传输系统，若码元速率为
2400Bd，则该系统的最大可能信息速率
.
2
术语
第一章 绪 论
消息：是物质或精神状态的一种反映，例如语音、文 字、音乐、数据、图片或活动图像等。
信息：是消息中包含的有效内容。
信号：消息的电的表示形式。在电通信系统中，电信 号是消息传递的物质载体。
数字信号与模拟信号：区别模拟信号和数字信号的关 键，是看携载消息的信号参量（如幅值、频率、相位） 的取值是连续的还是离散的，而不是看时间。
为
。
.Biblioteka Baidu
16
第一章 绪 论
出现概率越 小 的消息，其所含的信息量越大； 出现概率越 大 的消息，其所含的信息量越小。
某二进制离散信源，“1”、“0”发生概率分别 为1/4和3/4，该信源的平均信息量为 0.811bit/ 符号 。
一个八进制数字传输系统，若码元速率为 2400Bd，则该系统的最大可能信息速率为 7200b/s 。
第一章 绪 论
【例1.2】 设有一个二进制离散信源（0，1）， 每个符号独立发送。 （1）若“0”、“1”等概出现，求每个符号的信息 量和平均信息量（熵）； （2）若“0”出现概率为1/3，重复（1）。
.
12
第一章 绪 论
【例1.3】 国际摩尔斯电码用“点”和“划” 的序列发送英文字母，“划”用持续3单位的 电流脉冲表示，“点”用持续1单位的电流脉 冲表示；且“划”出现的概率是“点”出现概 率的1/3。
r(dB)10lg(S) (dB), N
用差错率来表示接收机检测的能力，也就是表示数 字通信系统传输数字信息的可靠性。
.
14
第一章 绪 论
系统有效性指标
对于模拟系统，通常约定一个同样的基带信号带宽， 用已调信号带宽B来度量有效性。
带宽效率（或频带利用率）来表示数字通信系统的 有效性。
R B b, (b it/s/H z )R B b 为 为 数 基 字 带 已 信 调 息 信 序 号 列 的 比 带 特 宽 率
收信者
.
6
第一章 绪 论
数字通信系统的组成
信息源
信源编 码器
信道编 码器
数字调 制器
信道
收信者
信源译 码器
信道译 码器
数字解 调器
基带数字通信系统的组成
信息 源
基带波形 形成器
信道
接收滤波 与检测
收信者
.
7
第一章 绪 论
信息量、熵的计算
IloagP(1x)loagP(x)
Ilog2 P(1x)log2P(x（) bit）
（1）计算“点”和“划”的信息量；
（2）计算“点”和“划”的平均信息量。
.
13
第一章 绪 论
系统可靠性指标
在给定接收机输入信噪比条件下，用输出信噪比来 度量系统的可靠性。SNR越大，说明噪声的影响越 小，接收机恢复原始信息的能力越强，可靠性越高。
rS, N
S表 示 信 号 的 平 均 功 率 N 表 示 噪 声 的 平 均 功 率
1.90（ 6 比 /符 特 号） 则该消息的信息量
I 5 1 7 .9 0 1. 6 6 04 ( 8 b )
以上两种结果略有差别的原因在于，它们平均处理方法不同。 前一种按算数平均的方法，结果可能存在误差。这种误差 将随着消息序列中符号数的增加而减小。
当消息序列较长时，用熵的概念计算更为方便
.
11
绪论部分需要掌握：
1. 信息量及平均信息量（熵）的计算以 及什么情况下平均信息量（熵）最大。 2. 系统的有效性、可靠性指标以及其中 几个指标之间的关系，如信息速率与码 元速率的关系、误码率与误信率之间的 关系，还有频带利用率如何计算。
.
1
第一章 绪 论
掌握
术语 通信系统的组成 信息量、熵的计算 系统有效性、可靠性指标
s(t) ang(t nTs) n 基带信号
载波信号
e0(t) s(t)cosct
ang(t nTs )cosct n 已调信号
.
5
第一章 绪 论
通信系统的组成
信息源
发送机
信道
接收机
通将信电系信统号的形基式本信组息成框图
通信系统的核心变 输的换的三成发个适送基合信本信号道。组传成部分: 发送机、信道和接收机。
.
17
第一章 绪 论
设在125us内传输256个二进制码元，则码元速
.
3
第一章 绪 论
抽样
(a) 话音信号 模拟信号
1
0
1
(b) 抽样信号 模拟信号
1
0
1
(a) 二进制信号
(b) 2PSK信号
数字信号
数字信号
.
4
术语
第一章 绪 论
基带信号（调制信号）、载波信号、已调信号
信息源
s(t) ang(t nTs)
an
信源编码
n
基带波形 形成器
数字 调制器
e0(t)s(t)co c s t
若有M个等概率波形（P = 1/M），且每一个波形的出现是 独立的，则传送M进制波形之一的信息量为
1
1
Ilo 2P g lo 21 g /M lo 2M g(b )
.
8
第一章 绪 论
信息量、熵的计算
连续消息的信息量
关于连续消息的信息量可以用概率密度函数来描述。 可以证明，连续消息的平均信息量为
I 2 l2 o 8 3 / 3 1 g l2 o 4 4 1 l g 2 o 4 3 7 lg 2 o 8 1 g ( b 0 )
每个符号的算术平均信息量为
I符I 号1数 50781.89(比特 /符号）
.
10
第一章 绪 论
若用熵的概念来计算：
3 31 11 11 1 H8lo2g84lo2g44lo2g48lo2g8