信息论基础:多维矢量信道的性质与容量

需积分: 8 4 下载量 7 浏览量 更新于2024-07-12 收藏 5.98MB PPT 举报
"该资源是一本关于信息科学的基础教程,由北京邮电大学出版社出版。内容涵盖信息概念、信息度量、信源与信息熵、信道及信道容量、无失真信源编码、有噪信道编码和限失真信源编码等多个主题。书中特别强调了多维矢量信道输入与输出的性质,以及并联信道、离散无记忆扩展信道的容量问题。" 在信息科学中,多维矢量信道输入与输出的性质是理解通信系统效率和可靠性的关键。这一概念涉及在多个维度上处理信号,可以是时间、频率、空间或其他相关参数。多维矢量信道考虑了信号在多个独立通道上的传播,每个通道可能有不同的特性,如噪声水平、衰减等。这种分析有助于优化传输策略,提高数据传输速率和降低错误率。 并联信道是指多个独立的通信信道同时被利用,以增加总的通信容量。并联信道的容量是各个单个信道容量之和,这在设计多天线无线通信系统或使用多路径传输时尤其重要。 离散无记忆扩展信道是指在传输过程中,信道输出只依赖于当前的输入,而不依赖于过去的输入序列。这类信道的容量可以通过计算每个独立输入符号的最大传输速率得到,它在数字通信系统的设计中占有重要地位。 信息熵是衡量信源不确定性的度量,由Claude Shannon在1948年引入。它定义为所有可能消息出现概率的加权对数,反映了信源平均信息量的大小。自信息是个体消息的信息量,等于其概率的对数的负值,表示消息传递的有效性。当消息正确传输后,收信者能获取的信息量等于自信息。 信道容量是信道能够无错误传输信息的最大速率,是通信系统的一个关键参数。Shannon的信息论中,给出了确定信道容量的公式,这为通信系统的设计提供了理论基础。 这本书提供了一个全面的信息科学基础教程,涵盖了从基本概念到高级理论,对于理解和研究现代通信技术,特别是多维矢量信道的处理,有着重要的指导价值。通过学习这些概念,读者可以深入理解如何有效地度量和传输信息,以及如何设计高效的通信系统。