P02014027莫小敏 信息论回答

1、对于信源的发送和接收，我们日常生活中有哪些应用？举里说明其工作原理与信息论的关系。

信源是向通信系统提供消息u的人或机器。信源输出的是以符号形式出现的具体消息，它载            荷信息。信源输出的消息可以有多种形式，但可归纳成两类：离散消息，例如由字母、文              字、数字等符号组成的符号序列或者单个符号；连续消息，例如语音、图像何在时间上连续            变化的电参数等等。 信宿是消息传递的对象，即接收消息的人或机器。根据实际需要，信宿          接收的消息v的形式可以与信源发出的消息u相同，也可以不相同，当两者形式不相同时，v是          u一个映射。    

生活中的实际应用，例如固定电话，通过声能与电能相互转换，并利用“电这个媒介来传输语言”，是一种典型的连续信源，最简单的通话过程：两个永华要进行通信，就是将两部电话机用一对线路连接起来——a）当发话者拿起电话机对着送话器讲话时，声带的振动激励空气振动，形成声波，b）声波作用于送话器上，使之产生电流，成为话音电流。无线信道是通信中最恶劣、最难预测的通信信道之一。在移动通信系统中，移动台常常工作在城市建筑群或其他复杂的地理环境中，而且移动的速度和方向是任意，发送的信号会随着传播距离的增加而造成多径衰落，并且会因为多径效应、多普勒频移和阴影效应等的影响而使接收到的信号发生变化，给移动通信带来了不利的影响。因此，如何在移动信道中实现有效可靠的信息传输成为一个急待解决的问题。最近几年，移动通信业务得到了迅速发展，移动用户也在迅猛增加。由此，保证通信中数据的准确传输、提高通信的有效性和可靠性显得更为重要。其中关键技术之一就是差错控制技术，实现方式是对信道传输数据进行纠错编码。在移动通信领域中，信道编码起着举足轻重的作用。

2、在面临香农公式被逼近极限，未来无线通信会朝着哪些方向发展？结合信息论谈一下自己的见解。

香农公式C=Blog2(1+S/N)，C是单信道的信道容量，即我们建立了一个单点输入、单点输出的信道后，这条通道每秒最多可以传送多少比特的信息量。B是信道的带宽，S是传送信号的平均功率，N则是噪声或者干扰信号的平均功率。从香农公式可以看出，决定网速上限的因素有两个：信道带宽和信噪比。前者指的是能够有效通过信道的信号的最大频带宽度，后者是信号功率和噪声功率的比值。有了这个限制，想要提高网速，就需要提高信道带宽，或者提高信噪比，或者同时提高这两个因素的值。

因此未来无线通信主要往——1）提高频宽，约等于提高频率，比如从700M频段电磁波提高到2.4G，再到5.8G，未来还会更高，例如光无线传输；2）降低噪声/干扰，也即提高信噪比；3）压缩信息数据，优化编码，打比方，同样的信息，文言文就比汉字精简，再加上各种压缩算法，可以逼近携带信息的最小极限；4）或者突破物理学屏障，可能是在未来，比如相对论，量子力学等等。

3、在通信系统中，除了常见的高斯白噪声还有哪些噪声会对我们无线传输造成影响？  

1）窄带高斯噪声：当高斯噪声通过以为中心角频率ωC的窄带系统时，就可形成窄带高斯噪声。所谓窄带是指系统的频带宽度Δf远远小于其中心频率fC的系统即Δf<

 2）正弦信号加窄带高斯噪声

信道中加性噪声无时不在，信号经过信道传输总会受到它的影响。因此，接收端收到的信号实际上是信号与噪声的合成波。通信系统中，常常碰到的合成信号具有正弦信号加窄带高斯噪声的形式，如在分析2ASK、2FSK、2PSK等信号抗噪声性能时，其信号均为Acos（ωt+θ）形式。

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