习题一
(略)
1. 两个二元消息符号X1与X2的取值及概率分别为:
X1 a1 a2
X2 a1 a2 a3 a4 0.3 0.2 0.3 0.2 P 0.3 0.7 求它们的熵。 P M解:利用式H(X)???Pilog2Pi易见,
i?1H(X1)??0.3log20.3?0.7log20.7?0.881(bit)
H(X2)??2?0.3log20.3?2?0.2log20.2?1.971(bit)
2.
3. 假定电话按键由10个数字、“*”与“#”组成,按压每个数字键的概率均为0.099,按压“*”或“#”的概率各为0.005,拨号速率为2次/s。试求(1)每次按键产生的熵与连续拨号的熵率?(2)如果每次按键采用4位二进制表示,拨号产生的二进制数据率(二元符号率)? 解: (1)利用式H(X)???Pilog2Pi,
i?1MH??10?0.099log20.099?2?0.005log20.005?3.356bits/key连续按键产生的熵率
H3.356bits/keyR???6.712bits/s
T0.5s/key(2)拨号产生的二进制数率,
4bit/key?2key/s?8bits/s
4. (略)
5. 假定容量为4.7GB的DVD盘可存储133分钟的数字音视频资料,试计算该数字音视频信号的数据率(二元符号率)
4-1
是多少?
解:数据率为
4.7?230Bytes?8bits/ByteR??5.059Mbps
133?60s309注意,1GB=2Bytes?1073741824Bytes?10,有时也
可用10。 6. (略) 7. (略) 8. (略)
9. 假定电传打字机的信道带宽为300Hz,信噪比为30dB(即,
S/N?1030/10?1000),试求该信道的容量。
9S解:利用式C?Blog2(1?)bps
N有C?300?log2(1?1000)?2.99(kbps)
10. 假定某用户采用拨号上网,已测得电话线可用频带
2.5S/N?10300-3400Hz,信噪比为25dB(即,),试
计算该信道的容量;在选用调制解调器时,可选速率为
56、28.8或9.6kbps的调制解调器中哪个较合适? 解:带宽B=3400Hz-300Hz=3100Hz,利用式
SC?Blog2(1?)bps,有
NC?3100?log2(1?316.23)?25.73(kbps) 故应采用28.8kbps的调制解调器较合适(实际调制解调器
会结合实际线路情况,自动降低速率,以充分利用信道资源)。
4-2
习题二
解:(1)最大输出信噪比的时刻为:T
(2)
4-3
(3)最大输出信噪比值:
4-4
4-5