信息論與編碼章節(jié)練習(xí)(2020.06.02)

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1.填空題必然事件的自信息是（）。

2.填空題離散無(wú)記憶N次擴(kuò)展信源通過(guò)離散無(wú)記憶N次擴(kuò)展信道的平均失真度是單符號(hào)信源通過(guò)單符號(hào)信道的平均失真度的（）倍。

3.填空題假設(shè)N個(gè)人及組想用保密密鑰密碼。組中的每?jī)蓚€(gè)人應(yīng)該能夠秘密通信。需要（）不同的密鑰。

4.問(wèn)答題試證明H（X）是輸入概率分布P（x）的上凸函數(shù)。

5.問(wèn)答題計(jì)算信源X的信息熵。

6.判斷題利用狀態(tài)極限概率和狀態(tài)一步轉(zhuǎn)移概率來(lái)求m階馬爾可夫信源的極限熵。

7.問(wèn)答題 證明二元（2n+1，1）重復(fù)碼當(dāng)采用最大似然譯碼準(zhǔn)則時(shí)，譯碼的平均錯(cuò)誤概率為

式中，p為二元對(duì)稱信道的錯(cuò)誤傳輸率，并計(jì)算當(dāng)n=5，7，9，11時(shí)PE的近似值。

8.問(wèn)答題 一階馬爾可夫信源的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如下圖所示，信源符號(hào)集為{0，1，2}。求：
（1）穩(wěn)態(tài)后信源的概率分布。
（2）信源熵。
（3）當(dāng)p=0或p=1時(shí)信源的熵，并說(shuō)明理由。

9.判斷題香農(nóng)信源編碼方法在進(jìn)行編碼時(shí)不需要預(yù)先計(jì)算每個(gè)碼字的長(zhǎng)度。

10.問(wèn)答題 將正弦信號(hào)輸入采樣頻率為4kHz采樣保持器后通過(guò)增量調(diào)制器，設(shè)該調(diào)制器的初始量化d_q0，量化增量Δ=0.125。試求在半個(gè)周期內(nèi)信號(hào)值的增量調(diào)制編碼c_i和量化值。

采樣頻率是正弦信號(hào)頻率的20倍，半個(gè)周期內(nèi)有10個(gè)采樣點(diǎn)，采樣值、增量調(diào)制編碼及量化值如下表所示：