文档介绍：铁道信号专业----《现代通信原理》课程
主讲：梅容芳
地点：计算机4室
项目1-3：通信系统的主要性能指标
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2021/10/1
项目准备
简述信息量的公式和单位?
检索衡量通信系统的主要性能指标?
探讨数字通信系统用什么指标来衡量其通信质量?
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2021/10/1
项目目标
理解信息量的计算方法
掌握有效性与可靠性的基本概念
掌握数字通信系统的主要性能指标
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2021/10/1
项目任务
任务一：信息量的计算
任务二：有效性
任务三：可靠性
任务四：有效性与可靠性的关系
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2021/10/1
*
任务一：信息量的计算
消息：语音、文字、图形、图像…
信息：消息的有效内容
不同消息可有相同内容
信号：消息的载体
通信系统中传输的是信号
信息量：用以衡量传输信息的多少
项目任务
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*
两类信号：
模拟信号：取值连续，例如语音
数字信号：取值离散，例如数据
两类通信系统：
模拟通信系统
要求 － 高保真度
准则 － 信号噪声功率（电压）比 (信噪比)
手段 － 参量估值方法
数字通信系统
要求 － 正确
准则 － 错误率 (误码率与误信率)
手段 － 统计判决理论
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*
码元
模拟信号
模拟信号
数字信号
数字信号
t
t
t
t
模拟信号和数字信号
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任务一：信息量的计算
信息量是消息出现的概率的P（x）函数。
消息中包含的信息量与消息发生的概率紧密相关，消息出现的概率越小，则消息中包括的信息量就越大。
如果事件是必然的(概率为1)，则它传递的信息量为零；
如果事件是不可能的(概率为0)，则它将有无穷的信息量。
如果得到的不是由一个而是由若干个独立事件构成的消息，那么，这时得到的总的信息量，就是若干个独立事件的信息量的总和。
项目任务
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2021/10/1
*
*制定度量信息的方法
# 消息“量” 信息量
# 例：“明天降雨量将有 1 mm” -- 信息量小
“明天降雨量将达到1 m” -- 信息量大
“明日太阳将从东方升起” -- 信息量零
# 信息量 I = I [ P(x) ]，P(x) -- 发生概率
# 定义：I = loga [1/P(x)] = -logaP(x)
# 熵H（x）等于各个符号的信息量乘以各自出现的概率再相加，单位为bit/符号。
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# 通常取 a = 2, 此时单位为“比特”。
# 对于一个等概率、二进制码元：
I = log2 [1/P(x)] = log2 [1/(1/2)] = 1 比特
# 对于一个等概率、M进制码元：
I = log2 [1/P(x)] = log2 [1/(1/M)]
= log2 M 比特
若 M = 2k ，则 I = k 比特
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