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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 引论,第一章 引论,1.1,通信系统模型,1.2,信息论研究的中心问题及发展,1.1,通信系统模型,通信系统模型,信源,编码器,信道,译码器,信宿,干扰源,通信系统模型进一步细分,信源,信源,编码器,信道,编码器,调制器,信,道,干扰源,解调器,信道,译码器,信源,译码器,信宿,等效离散信道,等效离散信源,等效信宿,信道编码器,信道译码器,各部件功能,信源,产生消息的源，消息可以是文字，语言，图像。可以离散，可以连续。随机发生。,研究的主要问题是消息的统计特性和产生信息的速率,编码器,信源编码器：对信源输出进行变换，求得有效性,信道编码器：对信源编码输出变换，提高抗干扰性,调制器：将信道编码输出变成适合信道传输的方式,各部件功能,信道,信号从发端传到手段的介质,干扰源,系统各部分引入的干扰，包括衰落，多径，码间干扰，非线性失真，加性噪声，主要是统计特性,信道的中心问题是研究信道的统计特性和传信能力，即,信道容量,各部件功能,译码器,编码器的逆变换,中心问题是研究各种可实现的解调和译码方法,信宿,信息的接收者,信息、消息和信号,信息,一个抽象的概念，可以定量的描述。信息、物质和能量是构成一切系统的三大要素,消息,是信息的载体，相对具体的概念，如语言，文字，数字，图像,信号,表示消息的物理量，电信号的幅度，频率，相位等等,1.2,信息论研究的中心问题和发展,Shannon,信息论的基本任务,1948,年,shannon,发表了“通信的数学理论”奠定了信息论理论基础,基本任务是设计有效而可靠的通信系统,可靠是要使信源发出的消息经过传输后，尽可能准确地、不失真地再现在接收端,有效是用尽可能短的时间和尽可能少的设备来传输一定量的消息,信息论的研究内容,狭义信息论（经典信息论）,研究信息测度，信道容量以及信源和信道编码理论,一般信息论,研究信息传输和处理问题，除经典信息论外还包括噪声理论，信号滤波和预测，统计检测和估值理论，调制理论，信息处理理论和保密理论,广义信息论,除上述内容外，还包括自然和社会领域有关信息的内容，如模式识别，计算机翻译，心理学，遗传学，神经生理学,狭义信息论体系结构,Shannon,信息论,压缩理论,有失真编码,无失真编码,等长编码,定理,Shannon,1948,McMillan,1953,变长编码,定理,Shannon,1948,McMillan,1956,Huffman,码,(1952),、,Fano,码,算术码,(1976,1982),LZ,码,(1977,1978),率失真理论,Shannon,Gallager,Berger,压缩编码,JPEG,MPEG,传输理论,信道编码定理,网络信息理论,纠错码,编码调制理论,网络最佳码,信息论发展简史,电磁理论和电子学理论对通信理论技术发展起重要的促进作用,1820,1830,年，法拉第发现电磁感应,莫尔斯,1832,1835,建立电报系统。,1876,年,Bell,发明电话,1864,麦克斯韦预言电磁波存在，,1888,年赫兹验证该理论,1895,年马可尼发明了无线电通信,微波电子管导致微波通信系统，微波雷达系统,激光技术使通信进入光通信时代,信息论发展简史,1832,年莫尔斯电码对,shannon,编码理论的启发,1885,年凯尔文研究了一条电缆的极限传信速率,1922,年卡逊对调幅信号的频谱结构进行研究,1924,年奈奎斯特证明了信号传输速率和带宽成正比,1928,年,Hartley,提出信息量定义为可能消息量的对数,1939,年,Dudley,发明声码器,1940,维纳将随机过程和数理统计引入通信与控制系统,信息论发展简史,1948,年,shannon,信息论奠基,1952,年,Fano,证明了,Fano,不等式，给出了,shannon,信道编码逆定理的证明,1957,，,Wolfowitz,，,1961,Fano,，,1968Gallager,给出信道编码定理的简介证明并描述了码率，码长和错误概率的关系，,1972,年,Arimoto,和,Blahut,发明了信道容量的迭代算法,1956McMillan,证明了,Kraft,不等式。,1952,年,Fano,码，,Huffman,码。,1976,Rissanen,算术编码，,1977,，,78,Ziv,和,Lempel,的,LZ,算法,信息论发展简史,1950,年汉明码，,1960,年卷积码的概率译码，,Viterbi,译码，,1982,年,Ungerboeck,编码调制技术，,1993,年,Turbo,编译码技术,1959,年，,Shannon,提出率失真函数和率失真信源编码定理,1961,年，,Shannon,的“双路通信信道”开拓了网络信息论的研究，目前是非常活跃的研究领域。,
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