当前课程知识点:信息论 > 第四章 信道与信道容量与信道的有效利用 > 第十七讲 信道、 信道模型以及分类 > 第十七讲 信道、 信道模型以及分类课程视频
各位老师同学大家好
上一章我们主要给大家阐述了
无记忆与有记忆离散信源
以及各自对应的信源编码方法
并阐述了信源熵 平均码长
以及编码大纲所要求的知识点
第四章包括内容有
信道的基本概念
离散信道的信道容量及其计算
离散序列及其信道容量
串联信道容量及其处理
独立并联信道及其容量
连续信道的信道容量
以及信源与信道的匹配
主要讲授信道以及信道容量
特别突出使用优化的方法
本章包括14讲
内容非常多
而且内容也比较抽象
对研究生来说
主要要掌握好教学大纲所要求的知识点
下面我们开始第四章第1讲
信道模型与信道的分类
这一讲我们主要是从定性的角度分析信道
即从物理层面讲述信道
信息传输的通道简称信道
是信息论中与信源并列的另一种研究对象
在信息论中
信道是指信息传输的通道
我们在实际通信系统中
利用各种物理通道是典型的例子
如电缆 视频线(-5 -7 -9 -12)
光纤(单模 多模)
还有无线
电磁波传输的空间 MIMO WiFi
LORA(FM433) ZIGBEE 5G
无线传感器网络
卫星网络通信系统
无人机系统
在本讲中
将介绍这方面成熟
并获得实际应用的理论成果
顺便提及一下
网络信息论以及5G 中关键技术的
MIMO-OFDM信道的一些基本理论
其中包括信道的建模
信道容量以及不同条件下
充分利用信道容量的各种算法
信道容量是信道研究的核心关键问题所在
为了测量信道容量
必须借助于平均互信息概念
并利用优化方法
实现对信道的定量估计
信息论对信道容量的分析
为充分利用信道进行信息传输
提供了理论依据
再辅助以优化方法
对实际通信系统的设计与评估
发挥着巨大的指导作用
信息论与信号处理
其实是用不同的形式
描述本质上相同的问题
信号是信息传输的载体和具体表达形式
信息必须借助于信号才能实现
信息离不开信号而单独存在
信号必须借助于系统才能传输
系统就是我们所讲的信道
我们先给大家介绍一下信道
信道模型与信道的分类
信道是信息传输的载体
信号所通过信道
信息是抽象的
而信道是具体的
信道的功能与作用是在信息系统中
用于传输与存储信息载体
而通信系统中则主要用于传输
信道可以从不同角度加以分类
通常的有下面几种分类
从工程角度物理背景
传输介质类型
从数学描述方式
信号与干扰描述方式
从信道本身的参数类型
恒参与变参
从用户类型
单用户与多用户
其次我将信道调制模型介绍一下
调制信道是为研究调制与解调问题
所建立的一种广义信道
它所关心的是调制信道输入信号形式
和已调信号通过调制信道后的最终结果
对于调制信道内部的变换过程并不关心
具有如下共性
有一对
有多对
输入端和一对
有多对输出端
多用户对多用户 MIMO
绝大多数信道都是线性的
即满足线性叠加与齐次性的原理
信号通过信道具有一定的延迟时间
而且它还会受到
固定的或时变的损耗
即使没有信号输入
在信道的输出端
仍可能有一定的功率输出噪声
编码信道模型介绍
编码信道包括调制信道
调制器和解调器
是一种数字信道或离散信道
由于信道噪声或其他因素的影响
将导致输出数字序列发生错误
因此输入输出数字序列之间的关系
可以用一组状态转移概率来表征
二进制数字传输系统的一种简单的
编码信道模型如图所示
该信道的前向信道状态概率转移矩阵
如右边的矩阵所示
为了突出前向信道状态概率转移矩阵
在信道容量估计中发挥的重大作用
我们给大家先简单介绍一下
与编码调制信道相关的一个案例
错误的概率如式所示
请容许我给大家解释一下
如图所示的信道
信号为0与1
在传输过程中
由于噪声的干扰
出现了0和1 1和0的错误判决
首先说明
这种错误是不可避免的
为了得到最小的错误概率
我们借助于最大似然准则
显然该判决准则必然依赖于
前向信道转移概率矩阵
下一讲我们就要借助于
该前向信道转移概率矩阵
来描述信道以及信道容量
好 这一讲我们就讲到这里
-第一讲 信息论课程介绍以及信息论的概念 描述
--课件PPT
-第一章 学习材料
--思考与扩展
-第一章 作业
--第一章 作业
-同步阅读训练 关于中国新型肺炎数学模型的建立
--同步训练
-第二讲 离散熵 离散互信息 连续随机变量的熵与互信息
--第二讲 离散熵 离散互信息 连续随机变量的熵与互信息视频
--课件PPT
-第三讲 熵函数的定义
--第3讲PPT
-第四讲 熵函数的上凸性证明 案例的思考与扩展 熵函数的进一步讨论
--第四讲 熵函数的上凸性证明 案例的思考与扩展 熵函数的进一步讨论视频
--课件PPT
-第五讲二元变量的联合熵 联合熵的几种情形的讨论 联合熵不等式的证明
--第五讲 二元变量的联合熵 联合熵的几种情形的讨论 联合熵不等式的证明视频
-第六讲 互信息的定义 互信息的公式推导 平均互信息的几种情形的讨论
--第六讲 互信息的定义 互信息的公式推导 平均互信息的几种情形的讨论视频
-第七讲多变量平均互信息关系式证明 互信息函数的性质 互信息函数公式的进一步研究
--第七讲 多变量平均互信息关系式证明 互信息函数的性质 互信息函数公式的进一步研究视频
-第八讲 连续随机的熵函数与互信息
-第九讲 鉴别信息
-第二章 课程课件PPT
--第二章 学习材料
-第二章 作业练习与思考
--第二章 作业
--课外材料补充
-第十讲 平稳 离散 无记忆稳恒信源
-第十一讲 定长编码定义与渐进等同分割定理
-第十二讲 唯一可译码定理以及前缀码的构造
-第十三讲 变长编码的平均码长定理
-第十四讲 Huffman编码
-第十五讲 平稳有记忆Markov信源
-第十六讲 Markov信源的变长编码以及案例介绍
--第十六讲 Markov信源的变长编码以及案例介绍课程视频
-第三章 学习材料课件
-第三章 作业练习与思考
--第三章 作业
-第十七讲 信道、 信道模型以及分类
-第十八讲 前向信道状态转移概率矩阵引入与平均互信息
--第十八讲 前向信道状态转移概率矩阵引入与平均互信息课程视频
-第十九讲 离散无记忆信道的信道容量以及传输速率
-第二十讲 信道容量解的充分必要条件以及优化方法的介绍
--第二十讲 信道容量解的充分必要条件以及优化方法的介绍课程视频
-第二十一讲 对称离散无记忆信道
-第二十二讲 准对称离散无记忆信道 删除信道 案例分析
--第二十二讲 准对称离散无记忆信道 删除信道 案例分析课程视频
-第二十三讲 准对称离散无记忆信道案例分析
-第二十四讲 串联信道的信道容量
-第二十五讲 并联信道信道分类
-第二十六讲 连续信道
-第二十七讲 高斯分布函数在信道估计中的应用
-第二十八讲 重要定理的证明过程(重点关注证明过程技巧 如等效 与对数不等式的应用)
-第二十九讲 并联信道的信道容量费用函数优化建模以及在MIMO中的应用(5G 6G中应用)
--第二十九讲 并联信道的信道容量费用函数优化建模以及在MIMO中的应用课程视频
-第三十讲 模拟信道下的信道容量费用函数
-第四章 学习材料课件
--课堂课件PPT
--正交变换
-第四章 课外阅读材料 衰落信道描述 优化方法及介绍 5G 6G介绍
-- 课外阅读材料1
--阅读材料3
-第四章 作业练习与思考
--第四章 作业
-第三十一讲 熵压缩编码与信源的信息速率失真函数
-第五章 学习材料课件
--学习材料的补充
-第五章 作业
-第三十二讲 错误概率与译码似然准则
-第三十三讲 有噪信道编码以及最大似然准则引入
--菲诺不等式的讨论
--课件PPT
-第三十四讲 信道编码基本概念介绍
-第三十五讲 线性分组码的数学支撑 线性空间的引入
--第三十五讲 线性分组码的数学支撑 线性空间的引入课程视频
--课件PPT
-第三十六讲 线性分组码的生成矩阵与校验矩阵引入
-第三十七讲 伴随式 、错图样与译码
--课件PPT
-第三十八讲 循环码及其多项式描述 生成多项式引入
--第三十八讲 循环码及其多项式描述 生成多项式引入课程视频
--课件PPT
-第三十九讲 循环码及其矩阵描述
--课件PPT
-第四十讲 循环码的构造
--课件PPT
-第四十一讲 卷积码基本概念介绍
--课件PPT
-第四十二讲 卷积码及其图形描述 篱笆图 树形图
--第四十二讲 卷积码及其图形描述 篱笆图 树形图 课程视频
--课件PPT
-第四十三讲 卷积码的译码过程
-第六章 学习材料课件
--第六章 学习材料
-第六章 课外阅读材料 卷积码 阅读材料
-第六章 作业练习与思考
--第六章 作业
-翟永智关于Fano不等式以及Shannon第二定理 抗干扰定理知识点的详细解读
-第四十四讲 最小鉴别信息原理与最大熵原理
-第七章 学习材料课件
--第七章 学习材料
-第七章 作业练习与思考
--第七章 作业
-强化训练
--强化训练
-第二三四章计算证明题,请大家点击并下载 2020-2021期末考试试题以及答案
--2020-2021信息论期终考试题(命题人 翟永智 郑文秀 冯丹)
-2020年专家讲座PPT
--杰青讲座
--院士的讲座