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1、信息论与编码技术复习题(信息论与编码技术复习题(3 3)一、填空题(共一、填空题(共 2020 分,每空分,每空 2 2 分)分)1.信息的基本概念在于它的。2.一个随机事件的定义为其出现概率对数的负值。3.按树图法构成的码一定满足的定义。4.称为香农第二极限定理。5.纠错码的检、纠错能力是指。6.信息率失真函数 R(D)是关于 D 的严格单调函数。7.如果转移概率矩阵 P P 的每一行,称该矩阵是输入对称的。8.加密编码的主要目的是。9.若最小码距为 dmin的码同时能检测 ed个错误、纠正 ec个错误,则三个量之间的关系为。10.稳定的马尔可夫信源必须有不可约性和。二、选择题(共二、选择题
2、(共 1010 分,每题分,每题 2 2 分)分)1.给定 xi条件下,随机事件 yj所包含的不确定度和条件自信息量I(yj|xi),(a)数量上不等,单位不同;(b)数量上不等,单位相同;(c)数量上相等,单位不同;(d)数量上相等,单位相同。2.下面哪一项不属于熵的性质:(a)非负性;(b)完备性;(c)对称性;(d)确定性。3.下面哪一项不是增加信道容量的途径:(a)减小信道噪声功率;(b)增大信号功率;(c)增加码长;(d)增加带宽。4.香农编码方法是根据推导出来的。(a)香农第一极限定理;(b)香农第二极限定理;(c)香农第三极限定理;(d)香农第四极限定理。5.下面哪一项不属于最简
3、单的通信系统模型:(a)信源;(b)加密;(c)信道;(d)信宿。三、名词解释(共三、名词解释(共 1010 分,每题分,每题 5 5 分)分)1.唯一可译码。2.最小码距。四、简答题(共四、简答题(共 2020 分,每分,每 1010 分)分)1.利用公式介绍无条件熵、条件熵、联合熵和平均互信息量之间的关系。2.简单介绍霍夫曼编码的步骤。五、计算题(共五、计算题(共 4040 分)分)(log2(3)=1.585,log2(5)=2.322)1.某信源含有三个消息,概率分别为p(0)=0.2,p(1)=0.3,p(2)=0.5,失真矩阵为421。D 032201求 Dmax、Dmin和 R(
4、Dmax)。(10 分)2.设对称离散信道矩阵为P 1/31/31/61/6,求信道容量 C。(10 分)1/61/61/31/33.有一稳态马尔可夫信源,已知转移概率为p(S1/S1)=2/3,p(S1/S2)=1。求:(1)画出状态转移图和状态转移概率矩阵;(2)求出各状态的稳态概率;(3)求出信源的极限熵。(20 分)信息论与编码技术复习题(信息论与编码技术复习题(4 4)1.(5 分)简述信源编码、信道编码和保密编码三种编码的联系。2.(10 分)已知一离散无记忆信源u2u3u4u5u6u7u8 u u1p(u)0.20.150.150.10.10.10.10.1,试利用三元码编成霍夫
5、曼码,用两种方法使得它们有相同的最小码长但方差不相同,并说明哪种编码实用性更好。3.(10 分)已知二元信源1 u 0,试对序列 11110111110 进行算术编码,p(u)1/87/8并对结果进行译码。4.(10 分)下面以码字集合的形式给出5 种不同的编码,第一个码的码符号集合为 x,y,z,其它 4 个码都是二进制:(1)xx,xz,y,zz,xyz;(2)000,10,00,11;(3)100,101,0,11;(4)01,100,011,00,111,1010,1011,1101;(5)01,111,011,00,010,110。对于上面列出的 5 种编码,分别回答下述问题:(a)
6、此码的码长分布是否满足Kraft-McMilian不等式?(b)此码是否是即时码?如果不是,请给出反例。(c)此码是否唯一可译?如果不是,请给出反例。b1a11/25.(10 分)设有一个离散信道,其信道矩阵为P a21/4a31/4b21/41/21/4b31/4,1/41/2(1)当信源X 的概率分布为 p(a1)=2/3,p(a2)=p(a3)=1/6 时,按最大后验概率准则选择译码函数,并计算其平均错误译码概率pe。(2)当信源是等概信源时,按最大似然译码准则选择译码函数,并计算其平均错误译码概率 pe。6.(10 分)已知(7,4)循环码的生成多项式g(x)x x 1,若已知接收码的最高位码元发生错误,求其伴随多项式;若已知接收码字为0111000,求发送码字。7.(10 分)设(3,1,2)卷积码的生成子矩阵 g1=1 1 1,g2=0 1 0,g3=0 0 1。(1)求卷积码的生成矩阵G。(2)若输入信息序列 U=1 0 1 1 0 1 0 1 0 0.时,求卷积码的输出码字序列。8.(5 分)什么是对称密码体制和非对称密码体制?各有何优缺点?9.(30 分)网络信息论研究的主要问题是什么?目前的研究热点主要之中在哪几个问题上?它们与历史上相关的研究成果有哪些不同?采用的模型和分析技术是什么?3