信息论详解：信源、信道与香农定理

本资源是一份详细的信息论课程资料，涵盖了香农三大定理以及相关的通信系统理论。内容包括通信与信息系统物理模型、各部分的描述与度量。 首先，课程从统一的通信系统物理模型出发，展示了系统的结构，包括信源、信道、编解码器以及信宿的组成部分。信源被定义为一个离散随机变量，其取值空间由L维的集合UL构成，每个元素由n种可能的取值组成，如无失真信源和限失真信源的描述，以及它们的度量，如信源熵H(U)和限失真信息率失真函数R(D)。 信道部分是关键环节，描述了信道的三个核心要素：输入集合和输出集合都是有限的n维空间，而信道转移概率则是连接两者的关键，它定义了输入信号通过信道后输出的可能性。信道的容量，即单消息信道容量，是衡量信道传输能力的重要指标。 信宿的描述和信源类似，其无失真和限失真情况下的度量分别通过互信息和特定的函数来表示。编译码是将消息转换成信号的过程，通过编码映射到消息空间，译码则逆向进行，确保接收端能准确理解原始信息。 整个课程提供了大量的实例和练习，适用于教学和学习，帮助学生深入理解信息论的基本概念和理论，并能在实际通信系统设计中应用香农定理来优化数据传输效率。无论是对通信工程、信号处理还是计算机科学专业的学生来说，这份资料都是宝贵的学习资源。