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时间:2018-09-04
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1、各章参考答案 2.1.(1)4.17比特 ;(2)5.17比特;(3)1.17比特;(4)3.17比特 2.2. 1.42比特 2.3.(1)225.6比特 ;(2)13.2比特 2.4.(1)24.07比特; (2)31.02比特 2.5.(1)根据熵的可加性,一个复合事件的平均不确定性可以通过多次实验逐步解除。如果我们使每次实验所获得的信息量最大。那么所需要的总实验次数就最少。用无砝码天平的一次称重实验结果所得到的信息量为log3,k次称重所得的信息量为klog3。从12个硬币中鉴别其中的一个重量不同(不知
2、是否轻或重)所需信息量为log24。因为3log3=log27>log24。所以在理论上用3次称重能够鉴别硬币并判断其轻或重。每次实验应使结果具有最大的熵。其中的一个方法如下:第一次称重:将天平左右两盘各放4枚硬币,观察其结果:①平衡②左倾③右倾。ⅰ)若结果为①,则假币在未放入的4枚币,第二次称重:将未放入的4枚中的3枚和已称过的3枚分别放到左右两盘,根据结果可判断出盘中没有假币;若有,还能判断出轻和重,第三次称重:将判断出含有假币的三枚硬币中的两枚放到左右两盘中,便可判断出假币。ⅱ)若结果为②或③即将左盘中的3枚取下,将右
3、盘中的3枚放到左盘中,未称的3枚放到右盘中,观察称重砝码,若平衡,说明取下的3枚中含假币,只能判出轻重,若倾斜方向不变,说明在左、右盘中未动的两枚中其中有一枚为假币,若倾斜方向变反,说明从右盘取过的3枚中有假币,便可判出轻重。 (2)第三次称重类似ⅰ)的情况,但当两个硬币知其中一个为假,不知为哪个时,第三步用一个真币与其中一个称重比较即可。 对13个外形相同的硬币情况.第一次按4,4,5分别称重,如果假币在五个硬币的组里,则鉴别所需信息量为log10>log9=2log3,所以剩下的2次称重不能获得所需
4、的信息. 2.6.(1)=15比特; (2)1比特;(3)15个问题 2. 7. 证明: (略)2.8.证明: (略)2.9. , , ,, 。2.10.证明: (略)2.11.证明: (略)2.12.证明: (略)2. 13.(1),,, ,(2),, ,, , (3) , , , ,(单位均为比特/符号)2.14.(1) ,(2) ,(3)2.15.(1) , , , ; (2) ; ; (3) , (单位均为比特/符号)2.16.(1),(2)比特/符号 ,(3) , ;(4)
5、第(3)种情况天气预报准确率高,原来的天气预报有意义。2.17. (1) 提示:方差为0,表明随机变量是常数,设 ;(2) ;表明独立;(3) 对于(a)有: , ,;对于(b)有: , 。2.18.证明: (略)2.19.证明: (略) 2.20.证明: (略) 3.1 证明: (略)3.2 (1)0.811比特/符号,(2)41.48+1.58m比特(m为0的个数)(3)81.1比特/信源符号 3.3 证明: (略)3.4 证明: (略)3.5 (1)(
6、2)3.6 证明: (略)3.7 (1) ,(2), 3.8 3.9 (1),, (2),, 3.10 (1)比特/符号, 比特/符号(2)比特/符号(3)比特/符号,比特/符号, 比特/符号 3.11 (1), (2), (3)当时,达到最大值为, 当时,熵为0, 当时,熵为; (4)3.12(1), , ; (2)比特/符号,比特/符号, ; (3)比特/信源符号 3.13(1)有; (2) (3)3.1
7、4 比特/符号 3.15 3.16 (1)周期:3; (2); (3)0.9477比特/符号3.17 证明:(略) 3.18 过渡状态:C ; 遍历状态:A,B 4.1(1)比特/符号,比特/符号,比特/符号,比特/符号; (2)比特/符号,。 4.2 0.0817比特/符号 4.3(1); , (2); (3) (4), 4.4 (1)比特/符号;(2) ;(3)0.0032比特/符号, ,4.5 (1);(2);(3)时,输入等概率。4.6 ,, 4.7比特/符
8、号,其中 4.8证明:可求得n各级联信道转移概率矩阵为: ,容量 ,当 时, 4.9(1)证明:(略) (2) ,输入等概率. 4.10(1)准对称信道: (2)准对称: 5.1(1); (2)0.001675.2(1);
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