信息论与编码习题集

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1、第2章2.1信源在何种分布时,熵值最大?又在何种分布时,熵值最小?2.2平均互信息量与信源概率分布有何关系?与又是什么关系?2.3熵是对信源什么物理量的度量?2.4设信道输入符号集是,则平均每个信道输入符号所能携带的最大信息量为什么?2.5互信息量有时候取负值,是由于信道存在干扰或噪声的原因,这种说法对吗?2.6教材习题。P70,2.19-2.22除外第3章3.1设信源消息集为,信宿消息集,信源等概率分布,通过二进制信道,信道转移概率矩阵为求:(1)该系统的平均互信息量;(2)接收到后,所提供的关于的平均互信息量。3.2教材3.1,3.2,3.3

2、,3.6,3.7(4),3.8,3.11,3.14,3.15,3.18,3.19第4章信息率失真函数4.1当信息率失真函数R(D)取什么值的时候,表示不允许有任何失真。4.2说明信源在不允许失真时,其信息率所能压缩到的极限值时什么?当允许信源存在一定的失真时,其信息率所能压缩到的极限值又是什么?4.3给定二元信源,失真度测度矩阵,求信息率失真函数的定义域和值域。4.4其他练习题见教材第5章5.1请问即时码一定是唯一可译码码?反过来说唯一可译码一定是即时码吗?5.2离散无记忆信源,熵为,对信源的L长序列进行等长编码,码长是长为n的m进制符号串,问:

3、(1)满足什么条件时,可实现无失真编码;(2)L增大,编码效率也随之增大吗?5.3信源有4个消息,对其进行二进制编码,问:(1)若信源等概率分布,则每个消息至少需要几位二进制代码?(2)若信源概率分布为,如何编码才能获得最佳码?5.4已知一个离散无记忆信源,其概率分布为,试:(1)对该信源进行二进制霍夫曼编码;(2)证明存在两个不同的最佳码长集合,即证明码长集合{1,2,3,3}和{2,2,2,2}都是最佳的。5.5已知离散无记忆信源,求:(1)计算该信源的熵;(2)若采用二进制代码传输消息,求;(3)对原信源进行二维扩展后,对扩展信源编费诺码,

4、求平均码长及编码效率;(4)对原信源进行三维扩展后,对扩展信源编二进制霍夫曼码,求平均码长及编码效率。5.6其他练习题见教材。第6章信道编码6.1什么是检错码?什么是纠错码?两者有什么不同?6.2试述分组码的概念,并说明分组码的码率r的意义。6.3什么是码的生成矩阵和校验矩阵?一个(n,k)线性分组码的生成矩阵和校验矩阵各是几行几列的矩阵?6.4什么样的码称为系统码?系统码的生成矩阵和校验矩阵在形式上有何特点?6.5什么是对偶码?试举例说明。6.6试述码的距离和重量的概念。线性分组码的最小距离有何实际意义?6.7如果要构造一个能纠正2个错的线性分

5、组码,则其H矩阵中至少应该保证多少列线性无关?6.8什么是接受序列y的伴随式s?为什么伴随式s只由错误图样e决定?6.9如何构造一个吗的标准阵列?标准阵列有哪些性质?6.10如何利用标准阵列译码?为什么说用标准阵列译码时,译码错误概率的大小与陪集首的选择有关?6.11什么是完备码?为什么说汉明码是完备码?6.12某分组码的校验矩阵为求:(1)n=?,k=?该码的码字有多少?(2)该码的生成矩阵?(3)向量010111和100011是否为码字?6.13某二元(n,k)系统线性分组码的全部码字为:00000,01011,10110,11101求:(1

6、)n=?,k=?(2)码的生成矩阵G和校验矩阵H。6.14已知一个线性分组码的校验矩阵为求生成矩阵G。当输入信息序列为100111001101时,求编码器输出的码字序列。6.15设一个(7,4)分组码的生成矩阵为求:(1)该码的全部码字;(2)码的标准阵列;(3)码的简化译码表。6.16构造6.15题中(7,4)分组码的对偶码,构造其系统码形式的G矩阵和H矩阵,并写出全部码字。6017某(5,2)线性分组码的H矩阵为求:(1)该码的G矩阵;(2)该码的标准阵列;(3)该码的简化译码表;(4)说明该码是否为完备码。6.18试构造(15,11)的二元

7、汉明码,求出其系统码形式的H矩阵和G矩阵。6.19什么是循环码?如何用多项式描述一个循环码?6.20循环码的生成多项式是如何定义的?生成多项式g(x)有什么特点和性质?6.21循环码的生成多项式和校验多项式之间有什么关系?如何在已知码的生成多项式和校验多项式的情况下,得到对应的生成矩阵和校验矩阵?6.20试述利用生成多项式实现循环码编码的步骤。如何用电路实现编码?6.21利用接收序列的伴随式进行检错的原理是什么?6.22已知(7,3)码的生成多项式为,求其校验多项式。6.23在二元域上可以分解为以下多项式的乘积:当构成(15,9)码时,有多少种不

8、同的选择?分别写出对应的生成多项式。6.24设(15,7)循环码是由生成的。试回答:是码多项式吗?求的伴随式。6.25设计一个由生成的(

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