文件名称：离散信源的编码-project2010教程(完全版).
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更新时间：2024-07-29 21:03:13
数字通信原理
第2章 离散信源的编码 2.1 引言 第 1 章的图 1-1 给出了点到点数字通信系统的一般性原理框图。图中的信源编码器负 责将信源输出的符号转换成二进制数字，转换应尽量使每个符号对应更少的二进制位数。信 源译码器完成的是与信源编码器相反的工作。根据信源/信道分离的思想，我们先忽略信道 译码器可能导致的差错，假设倍源译码器的输入就是信源编码器的输出。 先来区分 3 种重要的信源类型。 ·离散信源 离散信源的输出是符号序列这些符号取值于某个己知的符号集 x.x 可 以是字符、计算机键盘符号、英文字母、汉字、乐谱中的音符、 二进制数位等。本章 假设集合 X 包含有限个符号。① 为方便起见，经常认为符号序列是以固定的时间节奏从信源输出的。不过就问题本身 而言，并没有必要引入时间这个因素。例如对计算机中的文件进行编码时，完全可以 按离线的方式进行。 本章关注信源编码和译码。这方面的补充读物可见参考文献 [8] 的第 3 章以及参考文 献 [41 的第 5 章。更为基础的问题可参阅参考文献 [23]. · 模拟波形倍源模拟信源输出的最简单形式是模拟实波形，例如语音波形。模拟这个 词表明波形的任意性，其幅度取值并没有限定于某个离散集合。 有些模拟波形信源的输出是时间的复数函数。后文的讨论包括实波形和复波形这两 种信源。 作为更一般的情形， 模拟信源的输出也可以是图片(亮度作为水平/垂直位置的函数) 或者视频(亮度作为水平/垂直位置以及时间的函数)。为简单起见，本章考虑的模拟 信源只是将单个实值变量(时间)映射为实值或者复值的强度。 ·模拟取值的离散时间信源(模拟序列倍源) 这种信源介于离散信源和模拟信源之间。 信源输出是一个实数(或复数)序列。这种信源的编码固然有其特定的意义，不过更主 要的意义是作为模拟信源编码中的一个中间步骗。几乎所有的模拟信源编码都是这样 一衍立程一一如匾过来样或者级数展开将模拟波形表示为数列，再对这个数列进行编码。 上述的离散信源和后两种模拟信源有许多不同之处。其中最重要区别是，在离散信源编 码中，我们可以做到从编码后的二进制数字序列中唯一地复原出信源的输出，实际当中也基 本如此。这样的编码称为唯一可译 (uniquely decodabel) 编码。@而在模拟信源编码中， 一般 ①按-般的定义，如果一个集合包含有限个元素或者可数无限个元素， 则称为离散集合.从编码理论来说， 可数无 限和有限相比并无特别之处.可数无限只在偶尔需要考虑极限时才有用，我们将在出现这种问题时加以讨论. ②有些简单的教材把唯一可译编码称为无噪声编码"唯-可译"这个词不仅直观，也很准确，要比"无噪声"这 个词好得多.唯一可译性的定义见 2.3. 1 节.