第2章-信源编码

信息论复习提纲第一章绪论1．通信系统模型；2．香浓信息的概念；3．信源、信道、信源编码和信道编码研究的核心问题。

第二章离散信源及信源熵1．离散信息量、联合信息量、条件信息量、互信息量定义；2．信源熵、条件熵、联合熵定义；3．平均互信息量定义、性质、三种表达式及物理意义，与其它熵的关系（不证明）；4．最大信源熵定理及证明；5．本章所有讲过的例题；第三章离散信源的信源编码1．信息传输速率、编码效率定义；2．最佳编码定理（即节定理：概率越大，码长越小；概率越小，码长越大）及证明；3．码组为即时码的充要条件；4．单义可译定理（Kraft不等式）及应用；5．费诺编码方法、霍夫曼编码方法应用（二进制，三进制，四进制）；6．本章所有讲过的例题；第四章离散信道容量1．利用信道矩阵计算信道容量（离散无噪信道、强对称离散信道、对称离散信道、准对称离散信道）；2．本章讲过的例题；第五章连续消息和连续信道1．相对熵的定义；2．均匀分布、高斯分布、指数分布的相对熵及证明；3．峰值功率受限条件下的最大熵定理及证明，平均功率受限条件下的最大熵定理及证明，均值受限条件下的最大熵定理及证明；4．香农公式及意义；5．本章所有讲过的例题；第六章差错控制1．重量、最小重量、汉明距离、最小汉明距离、编码效率的定义；2．最小距离与检错、纠错的关系（即节定理）；3．本章所有讲过的例题；第七章线性分组码1．线性分组码定义；2．线性分组码的最小距离与最小重量的关系及证明；3．生成矩阵、一致校验矩阵定义，给出线性方程组求出生成矩阵和一致校验矩阵的标准形式，生成矩阵与一致校验矩阵的关系；4．制作标准阵列并利用标准阵列译码；5．本章所有讲过的例题；第八章循环码1．生成多项式的特点，有关定理（三定理1，定理2，定理3）及证明；2． 生成矩阵、一致校验矩阵定义，如何获得生成矩阵、一致校验矩阵的典型形式；3．本章所有讲过的例题； 习题：1.已知随机变量X 和Y 的联合分布如下：计算：、I(X;Y)。

第2章数据通信基础习题及答案一、填空题(1)按使用的传输介质划分，信道可以分为__有线信道___和__无线信道__两类。

(2)按允许通过的信号类型划分，信道可以分为_模拟信道_和_数字信道_两类。

(3)按数据传输的方向和时序关系分类，信道可以分为_单工信道__、__半双工信道__和__全双工信道__三类。

(4)按传输信号频谱分类，信道可以分为__基带信道__和___频带信道_两类。

(5)数据通信系统的主要技术指标有__码元速率__、__信息速率__、__误比特率_、__误码率_、__可靠度__、_频带利用率__和__通信建立时间___。

(6)常用的数字传输系统的标准有__ T1____和__E1__。

(7)按同步方式划分，交换可以分为（同步交换）和（异步交换）两种类型。

(8)按差错控制的方式划分，交换可以分为（分组交换）和（快速分组交换）两种类型。

(9)按存储转发的信息单位划分，交换可以分为（报文交换）和（分组交换）两种类型。

(10)按占用信道的方式划分，交换可以分为（电路交换）和（分组交换）两种类型。

(11)按交换的信号类型划分，交换可以分为（数字交换）和（模拟交换）两种类型。

(12)按信号分割方式划分，信道共享技术分为（频分复用）、（时分复用）、（波分复用）和（码分复用）四种类型。

(13)按接入信道的方式划分，信道共享技术分为（集中器接入）和（多点接入）两种类型。

(14)按共享策略的实施时间划分，信道共享技术分为（静态复用）和（动态接入）两种类型。

(15)采用交换技术的计算机通信网络的核心设备是（结点交换机/路由器）。

二、名词解释信息：从信息论的角度来讲，信息就是对消息解除不确定度。

通常把信息理解成所关注的目标对象的特定知识。

数据：数据是对所关注对象进行观察所得到的结果或某个事实的结果。

信号：信号是通信系统实际处理的具体对象。

基带、基带传输：在电磁波的傅利叶级数表示中，从零开始并覆盖了信号的主要能量表现的那段频率范围称为基本频带，简称基带。

课程介绍：·研究生专业课程。

讲座。

研讨。

·先修课。

·教材及参考书。

·要求。

科研方法。

深入。

前沿。

·考试。

第1章 概述1.1 数字通信系统基本组成·各框功能：1）信源与输入变换器 2）信源编码器 3）信道编码器4）数字调制器 之前，信号处理。

如均衡。

5）信道6）数字解调器 7）信道译码器 8）信源译码器 9）输出变换器1.2 通信信道及其特征一、信道概念信号传输的途径、媒介。

物理信道。

1）带宽。

2）衰减。

3）畸变。

4）噪声。

二、信道分类 1. 有线信道双绞线 同轴电缆 波导 光纤kHz MHz 百MHz GHz (带宽) 2. 光纤信道历史。

特点。

应用。

结构简述。

3. 无线电磁信道特点：直射。

反射。

散射。

绕射。

噪声。

干扰。

频率范围。

天线：/10λ>。

应用。

4. 水声信道传播距离：几十——几百 Km 。

声速：1500 m/s特点：背景噪声。

多径传播。

5. 存储信道信道编码。

1.3 通信信道的数学模型一、加性噪声信道 ()()()r t s t n t α=+二、线性滤波器信道 例：有线电话信道()()()()()()()r t s t c t n t c s t d n t ατττ∞-∞=*+=-+⎰三、线性时变滤波器信道例：水声信道。

电离层无线信道。

时变、多径。

()()(;)()(;)()()r t s t c t n t c t s t d n t αττττ∞-∞=*+=-+⎰特例：多径传播。

1(;)()()Lk k k c t t ταδττ==-∑1()()()()Lk k k r t t s t n t ατ==-+∑1.4 数字通信系统的参数与性能指标一、传输速率、带宽、带宽效率符号速率。

信息速率。

二、信噪比与错误概率信噪比定义。

符号错误概率。

比特错误概率。

蒙特卡洛法。

三、复杂度——2012 第1次3学时1.5 通信系统分类一、有线通信、无线通信二、模拟通信、数字通信三、长波、中波、短波、微波、光通信 四、单工、半双工、全双工、单向通信 五、语音、图像、多媒体通信 六、窄带通信、宽带通信 七、固定通信、移动通信1.6 信号传输有关概念一、基带传输与频带传输 二、串序传输与并序传输 三、同步传输与异步传输1.7 主要的远距离通信方式一、电缆通信SSB/FDM 。

通信原理复习资料（有⽤）第1章1、通信：是指不在同⼀地点的双⽅或多⽅之间进⾏迅速有效的信息传递。

单⼯半双⼯全双⼯串⾏传输：传输慢、但传输距离远。

并⾏传输：传输快、但传输距离近。

两点间直通传输、分⽀传输和交换传输3、信号：是信息的⼀种电磁编码。

信号是信息的载体。

通信系统的基本模弄4、通信系统的主要性能指⽰有效性：是指信息传输的效率。

可靠性：是系统接收信息的准确度。

备注：衡量系统有效性最全⾯的指标是系统的频带利⽤率。

第⼆章⼀、调制的分类：1、根据调制信号分类：模拟调制和数字调制2、根据载波分类：连续载波调制和脉冲载波调制3、根据调制的功能分类：AM、FM、PM4、根据调制前后的频谱关系分类：线性调制和⾮线性调制5、线性调制分为：AM、DSB、SSB、VSB6、单边带调制⽅法有：滤波法、移相法、移相滤波法备注：常规双边带调制（AM）调制效率最低，⽽单边带调（SSB）制效率最⾼解调的⽅法：相⼲解调（同步检波）和⾮相⼲解调（包络检波）。

7、频率调制分为：划分依据是瞬时相位偏移是否⼩于0.5窄带调制（NBFM）宽带调制（WBFM）8、调频分为：直接调频和间接调频间接调频：是选积分，然后再调相如下图：第3章1、PCM （脉冲编码调制）包括三个部分：抽样、量化、编码。

2、数字信息的电脉冲表过程称码型变换。

应该考虑的问题：低频和⾼频频率分量应尽量少，特别是不能含有直流分量；不能有长连0和1码，以便提取同步定时信息；具有⾃检⾃纠能⼒。

3、⼆元码的极性图P534、抽样定理分为：⾃然抽样和平顶抽样（性能⽐⾃然抽样性能好）5、量化分为：均匀量化和⾮均匀量化备注：只要确定了量化器，则⽆论抽样值⼤⼩如何，其量化噪声的平均功率值都是固定不变的；因为，X （T ）较⼩时，输出信噪⽐就很低，弱信号的量化信噪⽐就可能⽆法达到额定要求⽽对还原解调产⽣较⼤的影响。

6、⾮均匀量化分为：A 率13折线（中国使⽤）和U 率15折线。

A=87.6 U=2557、编码：⾃然⼆进制码组、折叠⼆进制码组、格雷⼆进制码组。