第三章:信源、熵率及冗余度
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信息论与编码试题集与答案(新)1. 在无失真的信源中,信源输出由 H (X ) 来度量;在有失真的信源中,信源输出由 R (D ) 来度量。
2. 要使通信系统做到传输信息有效、可靠和保密,必须首先信源编码,然后_____加密____编码,再______信道_____编码,最后送入信道。
3. 带限AWGN 波形信道在平均功率受限条件下信道容量的基本公式,也就是有名的香农公式是log(1)C W SNR =+;当归一化信道容量C/W 趋近于零时,也即信道完全丧失了通信能力,此时E b /N 0为-1.6 dB ,我们将它称作香农限,是一切编码方式所能达到的理论极限。
4. 保密系统的密钥量越小,密钥熵H (K )就越小,其密文中含有的关于明文的信息量I (M ;C )就越大。
5. 已知n =7的循环码42()1g x x x x =+++,则信息位长度k 为 3 ,校验多项式 h(x)= 3 1x x ++ 。
6. 设输入符号表为X ={0,1},输出符号表为Y ={0,1}。
输入信号的概率分布为p =(1/2,1/2),失真函数为d (0,0) = d (1,1) = 0,d (0,1) =2,d (1,0) = 1,则D min = 0 ,R (D min )=1bit/symbol ,相应的编码器转移概率矩阵[p(y/x )]=1001??;D max = 0.5 ,R (D max )= 0 ,相应的编码器转移概率矩阵[p(y/x )]=1010??。
7. 已知用户A 的RSA 公开密钥(e,n )=(3,55),5,11p q ==,则()φn = 40 ,他的秘密密钥(d,n )=(27,55) 。
若用户B 向用户A 发送m =2的加密消息,则该加密后的消息为 8 。
二、判断题1. 可以用克劳夫特不等式作为唯一可译码存在的判据。
(√ )2. 线性码一定包含全零码。
(√ )3. 算术编码是一种无失真的分组信源编码,其基本思想是将一定精度数值作为序列的编码,是以另外一种形式实现的最佳统计匹配编码。
信息论习题集第二章2.1同时掷2颗骰子,事件A、B、C分别表示:(A)仅有一个骰子是3; ( B)至少有一个骰子是4;(C)骰子上点数的总和为偶数。
试计算A、B、C发生后所提供的信息量。
2.3 —信源有4种输出符号X,i =0,1,2, 3,且p(Xj=1/4。
设信源向信宿发出X3,但由于传输中的干扰,接收者收到X3后,认为其可信度为0.9。
于是信源再次向信宿发送该符号 (X3 ),信宿准确无误收到。
问信源在两次发送中发送的信息量各是多少?信宿在两次接收中得到的信息量又各是多少?2.5 一信源有6种输出状态,概率分别为p(A) =0.5,p(B)=0.25,p(C)=0.125,p(D)= p(E)=0.05,p(F)=0.025试计算H(X)。
然后求消息ABABBA和FDDFDF的信息量(设信源先后发出的符号相互独立) ,并将之与长度为6的消息序列信息量的期望值相比较。
2.6中国国家标准局所规定的二级汉字共6763个。
设每字使用的频度相等,求一个汉字所含的信息量。
设每个汉字用一个16 16的二元点阵显示,试计算显示方阵所能表示的最大信息量。
显示方阵的利用率是多少?2.7已知信源发出6和a2两种消息,且p(aj = p(a2)=1/2。
此消息在二进制对称信道上传输,信道传输特性为p(bi |aj = p(b2 la?) =1 - ;,p(b | a?) = p(b21 aj =;。
求互信息量I 佝4)和I 佝;b?)。
2.8已知二维随机变量XY的联合概率分布p(X i y j)为:p(0,0) = p(1,1)=1/8,p(0,1) =p(1,0) -3/8,求H (X |Y)。
2.13有两个二元随机变量X和Y,它们的联合概率分布如表 2.5所列,同时定义另一随机变量Z二X|_Y (一般乘积)。
试计算:(1)熵H(X),H(Y),H(Z), H(XZ),H(YZ), H(XYZ);(2)条件熵H(X |Y),H(Y|X),H(X |Z),H(Z|X),H(Y|Z), H(Z|Y), H(X|YZ), H (Y | XZ)和H(Z | XY);(3)互信息I (X;Y), I (X;Z), I (Y; Z), I(X;Y| Z),I(Y;Z| X)和I (X ;Z |Y)。