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1、信息论与编码试卷及答案2 (一) 7、某二元信源 一、判断题共10小题,满分20分. 1.当随机变量X和Y相互独立时,条件熵H(X
2、Y)等于信源熵H(X).() 2.由于构成同一空间的基底不是唯一的,所以不同的基 1??X??0 ?P(X)???1/21/2?,其失真矩阵???? ?0a? ,则该信源的Dmax=D????a0? 三、本题共4小题,满分50分. 1、某信源发送端有2种符号xi(i?1,2),p(x1)?a;接收端 底或生成矩阵有可能生成同一码集.符号y(j?1,2),转移概率矩阵为有3种,3()3.一般情况下,用变长编码得到的平均码长比定长编码大
3、得多.() 4.只要信息传输率大于信道容量,总存在一种信道编译码,可以以所要求的任意小的误差概率实现可靠的通 信 ()5.各码字的长度符合克拉夫特不等式,是唯一可译码存在的充分和必要条件.()6.连续信源和离散信源的熵都具有非负性.() 7.信源的消息通过信道传输后的误差或失真越大,信宿收到消息后对信源存在的不确定性就越小,获得的信息量就越小.8.汉明码是一种线性分组码.()9.率失真函数的最小值是0 .() 10.必然事件和不可能事件的自信息量都是0.() 二、填空题共6小题,满分20分. 1 、 码 的 检 、 纠 错 能 力 取 决 于.
4、 2、信源编码的目的是的目的是. 3、把信息组原封不动地搬到码字前k位的(n,k)码就叫做. 4、香农信息论中的三大极限定理 是、、.5、设信道的输入与输出随机序列分别为X和Y,则 I(XN,YN)?NI(X,Y)成立的 条件 6、对于香农-费诺编码、原始香农-费诺编码和哈夫曼编码,编码方法惟一的是. iP???1/21/20? ?1/21/41/4?.? (1)计算接收端的平均不确 定度H(Y);(2)计算由于噪声产生的不 确定度H(Y
5、X);(3)计算信道容量以及最佳入口分布.2、一阶马尔可夫信源的状态转移 图2-13 图如右图所示,信源X的符号集为{0,
6、1,2}.(1)求信源平稳后的概率分布; (2)求此信源的熵; (3)近似地认为此信源为无记忆时,符号的概率分布为平X) 稳分布.求近似信源的熵H(并与H?进行比较. 4、设二元(7,4)线 性分组码的生成矩阵为??1101000?G?? 0110100???1110010?? .?1010001? ? (1)给出该码的一致校验矩阵,写出所有的陪集首和与之相对应的伴随式; (2)若接收矢量v?(0001011 ),试计算出其对应的伴随式S并按照最小距离译码准则 试着对其译码.(二) 一、填空题(共15分,每空1分) 1、信源编码的主要目的是,信道编码的主要目
7、的是。 2、信源的剩余度主要两个方面,一是,二 是。XY 3、三进制信源的最小熵为,最大熵为。4、无失真信源编码的平均码长最小理论极限制为。 5、当时,信源与信道达到匹配。6、根据信道特性是否随时间变化,信道可以分为 和。 7、根据是否允许失真,信源编码可分为 和。 8、若连续信源输出信号的平均功率为?2,则输出信号幅度 的概率密度是时,信源具有最大熵,其值为值。9、在下面空格中选择填入数学符号“?,?,?,?”或“?” (1)当X和Y相互独立时,H(XY)H(X)+H(X/Y)H(Y)+H(X)。 (2)H??H?X1X2? H?X1X2X3?2?X2H3?X
8、??3 (3)假设信道输入用X表示,信道输出用Y表示。在无噪有损信道中,H(X/Y)0, H(Y/X)0,I(X;Y)H(X)。 三、(16分)已知信源 ??S??s1s2s3s4s5s6??P?????0.20.20.20.20.10.1?? (1)用霍夫曼编码法编成二进制变长码;(6分)(2)计算平均码长L;(4分) (3)计算编码信息率R?;(2分) (4)计算编码后信息传输率R;(2分)(5)计算编码效率?。(2分) 四、(10分)某信源输出A、B、C、D、E五种符号,每一个符号独立出现,出现概率分别为1/8、1/8、1/8、1/2、1/8。如果符号的码元宽度为
9、0.5?s。计算:(1)信息传输速率Rt。(5分) 五、(16分)一个一阶马尔可夫信源,转移概率为 P?S
10、S23
11、S1 11??,P?S21??3 ,P?S1
12、S2??1,P?S2
13、S2??0。 (1)画出状态转移图。(4分) (2)计算稳态概率。(4分) (3)计算马尔可夫信源的极限熵。(4分) (4)计算稳态下H1,H2及其对应的剩余度。(4分)六、设有扰信道的传输情况分别如图所示。试求这种信道的信道容量。 七、(16分