《通信原理信息》PPT课件

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1、通信原理张敏55423261@qq.com通信原理二、想不到的价值——信息Review通信归根到底是点对点的通信通信系统3Review4Review数字通信系统信源编码：提高传输的有效性信道编码：提高传输的可靠性5Review通信系统的性能指标6单元概述通信系统通的是什么信？什么是信息？信息怎么计算？信息度量有什么意义？72．1想知道什么——信息消息（MESSAGE）信号（SINGNAL）信息（INFORMATION）82．1想知道什么——信息消息（MESSAGE）：声音、文字或者图像等等这种人能够感知的描述。信号（SINGNAL）：消息的载体形式。信息（INFORMATION）：抽象

2、的、本质的。是消息的有效内容。92．1想知道什么——信息（1）杀敌时的鼓声就是一个信号，他要传达的信息是冲锋陷阵、奋勇杀敌。（2）仗打得差不多的时候的锣声也是一个信号，传达的信息是鸣金收兵，咱不打了。（3）灯塔上的灯光是信号，它要传达的信息可能是此处有暗礁，请绕行！（4）航海用的旗语是信号，它要传达的信息因旗语的不同而异。（5）无线电报用滴答的代码传递消息，无线电传输的是无线电信号。（6）电话将声音信号转换为电信号在电缆中传送。信息=信号？消息？102．1想知道什么——信息“信息”(information)既不等于消息(message)，也不等同于信号！信息可被理解为消息中包含的有意义

3、的内容消息可以有各种各样的形式，但消息的内容可统一用信息来表述传输信息的多少可直观地使用“信息量”进行衡量112．1想知道什么——信息例如，在情人节那天甲对乙说：“我爱你”，在愚人节那天甲对乙说：“我爱你”，前一消息包含的信息显然要比后者少些。同样，当你听说“有人被狗咬了”并不会感到惊奇，但若有人告诉你“一条狗被人咬了”你一定非常吃惊。对接收者来说，事件愈不可能发生，愈会使人感到意外和惊奇，则信息量就愈大量度消息中所含的信息量值，必须能够用来估计任何消息的信息量，且与消息种类无关消息中所含信息的多少也应和消息的重要程度无关122．2废话有多少信息量用相同的消息量来表达的信息量是不一样的

4、。对于一个通信系统，若用相同长度的二进制信号，能传输的信息量越大，说明其通信能力越强。132．2废话有多少信息量铁路系统运送货物量多少采用“货运量”（不管运送什么货物）来度量通信系统中传输信息的多少采用“信息量”来度量。注意：信息量的大小实际上与内容无关一个消息对于接收者很有价值（即信息量大）在于这个消息是他不知道的事情或觉得不可能发生的事情（即小概率事件）。142．2废话有多少信息量信息与信息量:消息中所包含信息量的多少，不是由消息的多少来决定，而是与该消息发生的概率密切相关。消息发生的概率越小（越不可预测），信息量就越大。且概率为零时(不可能发生事件)信息量为无穷大，概率为1时(必

5、然事件)信息量为0152．2废话有多少信息量（1）消息x发生的概率P(x)越大，信息量I越小；反之，发生的概率P(x)越小，信息量就越大。162．2废话有多少信息量（2）当概率为1时，信息量为0P=1时I=0P=0时I=∞172．2废话有多少信息量（3）当一个消息由多个独立的小消息组成时，那么这个消息所含信息量应等于各小消息所含信息量的和，I[P(x1)P(x2)…]=I[P(x1)]+I[P(x2)]+…182．2废话有多少信息量什么函数能满足以上3个要求？对数！a=2单位为比特(bit，或b)a=e单位为奈特(nat，或n)a=10单位为笛特(Det)或称为十进制单位a=r单位称为

6、r进制单位192．2废话有多少信息量课本P16比特——信息量的单位，但工程上习惯把它作为信号的单位通信中的基本问题，就是在一点再生另一点的信息在实际的通信系统中，消息往往是指发送的某些符号。这些符号能携带多少信息量，与这些符号发生的概率有关，而对于接收端来说，接收到的这些符号的概率是一定的。20【例2.1】试计算二进制符号等概率和多进制(M进制)等概率时每个符号的信息量。解：二进制等概率时，即P(1)=P(0)=1/2M进制等概率时，有P(1)=P(2)=…=P(M)=1/M(M进制单位)=log2M(bit)21【例2.2】试计算二进制符号不等概率时的信息量(设P(1)=P)。解P

7、(1)=P，故P(0)=1-P，则可见,不等概率时，每个符号的信息量不同22例题一个信息源由0、1、2共3个符号组成，3个符号出现的概率分别是1/8、1/4和1/2，且每个符号出现都是独立的。如果消息序列长为18，其中0出现8次，1和2各出现5次。试求消息序列所包含的信息量。0符号所携带的信息量：-log2(1/8)=3bit1符号所携带的信息量：-log2(1/4)=2bit2符号所携带的信息量：-log2(1/2)=1bit消息序列的总信息