c7-第1章 绪论.ppt

在并行信道上同时传输 n 个比特信息。 按数字码元传输时序分： 并行传输： 串行传输： 0 1 1 0 0 1 0 0 1 101010 串行传输： 数字码元序列按时间顺序一个接一个地在一条信道中传输。 优点：只需一条通信信道，成本低 缺点：速度慢，需要外加同步措施 应用：设备间的远距离通信 基本概念 信息度量 性能指标 模型/分类/通信方式 信息量/信源熵 有效性/可靠性 本章内容: 第1章 绪 论 信息及其度量 §1.4 信息是消息的内涵； 通信的目的在于传输消息中所包含的信息； 消息中不确定的内容才构成信息； 信息量就是对这种不确定性的定量描述。 引言 信息具有以下特性： 在当今信息社会中，信息是最宝贵的资源之一。 时效 压缩 存储 传输 相对 共享 存在 度量 扩充 原则： 度量方法与消息的种类无关。 与消息的重要程度无关。 举例： “美国世贸大楼被炸（9.11事件）”（时效性） “明天下雨” 可见： 消息中所含信息量和不可预测性或不确定性有关。 消息所表达的事件越不可能发生，信息量就越大。 如何度量消息中所含的信息量 ? 根据概率论知识：事件的不确定性 可用事件出现的概率来描述。 ？ 原则： 度量方法与消息的种类无关。 与消息的重要程度无关。 举例： “美国世贸大楼被炸（9.11事件）”（时效性） “明天下雨” 可见： 消息中所含信息量和不可预测性或不确定性有关。 消息所表达的事件越不可能发生，信息量就越大。 如何度量消息中所含的信息量 ? ？ 根据概率论知识：事件的不确定性 可用事件出现的概率来描述。 信息量 I 可用概率 P 来度量： I = f [P(x)] P ?1，I?0 P ?0，I?? P(x) P(y), I(x) I(y) 相加性 a= 2，比特(bit) ，简记为b a= e，奈特(nat) a=10，哈特莱(Hartley) 1 nat=1.44 b 为什么 取对数 ？ 1. 离散消息 x 的信息量 概率相同，每个符号蕴含的信息量也相同； 二进制的每个码元含 1 （b) 四进制的每个码元含 2 （b) 推广：M进制的每个码元含 log2M （b) 【1-1】 二进制信源（0，1） 【1-2】 四进制信源（0，1，2, 3） 每个四进制符号可用 2 个二进制符号表示。 解： 试求：等概独立发送符号时，每个符号的信息量 。 评注 例 例 —— 信源中每个符号所含信息量的统计平均值。 设 则 统计独立的M个符号的离散信源的平均信息量为  H与热力学中的熵形式一样，故称为信源的熵。 2. 离散信源的平均信息量 ——信源中每个符号所含信息量的统计平均值。 2. 离散消息的平均信息量 比较例【1-3】与【1-2】可知： 等概时，熵最大: 评注 例 解 利用信息相加性概念来计算： 评注 利用熵的概念来计算： 例 解： 归纳： 基本概念 信息度量 性能指标 模型/分类/通信方式 信息量/信源熵 有效性/可靠性 本章内容: 第1章 绪 论 通信系统性能指标 §1.5 可靠性 Headline Headline text 有效性 性能 指标 模 拟 通 信 数 字 通 信 传输带宽 输出信噪比 频带利用率 差错概率 矛盾、关联、互换 例如：1秒内传输1000个码元，则 RB =1000 Baud 与进制数 有关吗 ？ 与信源统计 特性有关吗 ？ 1.5.1 数字通信系统的有效性指标 Rb与 RB的关系—— 物理内涵？ H为纽带 （3）频带利用率——把 B 与 传输速率 联系起来 定义为单位带宽内的传输速率，即 QA （1）误码率 Pe 二进制：Pb=Pe ； M进制：PbPe ； why ? （2）误信率(误比特率） Pb 1.5.2 数字通信系统的可靠性指标 本章小结： 术语，模型，分类，通信方式 数字通信的优缺点 信息量：Ii ，H，I总 RB，Rb，η；Pe ，Pb