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《现代通信原理答案(罗新民)指导书第一章绪论习题详解》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、现代通信原理答案WORD版(罗新民)指导书第一章绪论习题详解第一章绪论1-1英文字母中e出现概率为0.105,c出现的概率为0.023,j出现的概率为0.001。试分别计算它们的信息量。解题思路:考查信息量的基本概念,用公式IlogaOo底数a—•般采用2,这时信息量单位为bit解:Ielog2Pelog20.1053.25bit,IPIclog2Pclog20.0235.44bit,Ijlog2Pjlog20.0019.97bit1-2有一组12个符号组成的消息,每个符号平均有四种电平,设四种电平发生的概率和等,试求这一组消息所包含的信息量。若每秒传输10组消息,则一分钟
2、传输多少信息量?解题思路:考查平均信息量及信息量證加的概念。何个符号有四种等概电平可能,因此先用H(x)P订og2i141计算其平均信息量。整个消息的总信息量是12个符号的各自平均信息Pi1,i1,2,3,4o4量(相等)的和。解:(1)N12,Pi每个符号的平均信息量为Ilog21则由12个符号组成的一log242比特/符号,Pi组消息的信息量为IN*I24bit(2)每秒传输10组消息,则一分钟传输10X60组信息,因此信息传输速率为10X60X24比特/分钟=14400比特/分钟1-3消息序列是由4种符号0、1、2、3组成的,四种符号出现的概率分别为3/8、1/4、1
3、/4、1/8,而且每个符号出现都是相互独立的,求下列长度为58个符号组成的消息序列^2010201303213001203210100321010023102002010312032100120210"的信息量和毎个符号的平均信息量。解题思路:考杳平均信息量的概念。町以先求出每个符号的信息量,根据消息序列屮各符号出现的次数得到消息序列的总信息量,再用符号数平均从而得到符号平均信息量。也可以先根据H(x)P订og2i141直接求出这四种符号的平均信息量,再根据消息序列中符号个数Pi得到消息序列的总平均信息量。解:方法一:0,1,2,3每符号各自携带的信息量分别为10log23
4、11.415bit;Illog2bit;28412log2112bit;13log23bit;48则这58个符号所带的总信息量为1=2310=231.415223;=110.545bit而每个符号的平均信息量I方法二:每符号平均信息量为H(x)H(x)1.91bit/符号58i1413Ploi2Pi881123411o42821ogb8i符号tl.9/消息序列总平均信息量为158H(x)110.2bit1-4某气彖员用明码报告气象状态,有四种可能的消息:暗、云、雨、雾。若每个消息是等概率的,则发送侮个消息所需的最少二进制脉冲数是多少?若该4个消息出现的概率不等,月•分别为1
5、/4、1/8、1/8、1/2,试计算每个消息的平均信息量。解题思路:考查从工程角度对信息量的定义。传输两个相互等概的消息时,要区别这两种消息,至少需要1位二进制脉冲;若要传输4个独立等概的消息Z—,则至少需要2位二进制脉冲。解:(1)需log242个(2)II(x)Plogii1421111log242log28log221.75比特/消息Pi4821-5设数字信源发送-1・0V和0.0V电平的概率均为0.15,发送+3.0V和+4.0V电平的概率均为0.35o试计算该信源的平均信息量。解题思路:考杳信源平均信息量计算方法,采用II(x)解:Pilog2i141计算。PiI
6、I(x)P订ogPii14(20.15log20.1520.35log20.35)1.879bit/符号1-6对二进制信源,证明当发送二进制码元1的概率和发送二进制码元0的概率相同时,信源爛最大,并求最大的信源爛。解题思路:设发“1”的概率和发“0”的概率分别为P和1-P,则信源爛可表达为P的两数H(P),问题转化为求H(P)的最值及取到最值时P的取值。(1)证明:设发“1”的概率为P,则发“0”的概率为1-Po这吋信源爛为II(1P)log2PlPdH(P)0,则得到欲使信源爛H(P)取最大值,令dPH(P)Plog2log21111P()log2(1P)[(1)]0PP
7、ln21P(1P)ln2IIIlog2,求得P1PoPlP2由此得到log2即当发送二进制码元“1”的概率和发送二进制码元“0”的概率相同时,信源爛最大。(2)解:将P1代入H(P)的表达式,得到H(P)
8、1lbit/symboloP221-7—个由字母A、B、C、D组成的信源,对传输的每一个字母用二进制脉冲编码:00代表A,01代表B,10代表C,11代表D。乂知每个二进制脉冲的宽度为5ms。①不同字母等概率岀现时,试计算传输的平均信息速率以及传输的符号速率;②若各字母岀现的概率分别为:PA5,PB4,PC4,P