信息论课程作业

简介：
本课程作业为信息论学科要求的任务集合，涵盖编码理论、数据压缩及信道容量等核心概念的应用实践，旨在加深学生对信息论原理的理解与掌握。 在无线多媒体通信领域，高数据率的多媒体业务与恶劣传输条件下的无线信道构成了主要矛盾点。尽管高效压缩技术能够降低数据量并提高效率，却也使得这些服务更加容易受到误码的影响，从而需要一个更低的误码率来保证质量。为了克服无线信道中的噪声、干扰和衰落问题，并实现较低的误码率，必须采用强有力的纠错编码方法。然而，这样的措施往往会导致系统复杂度增加、延迟加大以及对传输带宽提出更高的要求。 以往的设计中，通常将信源编码与信道编码分开考虑，这种分离的方法基于香农定理。尽管这种方法在理论研究上简化了问题，并且不会影响系统的整体性能，但实际应用时却无法满足该假设的前提条件——无限长的码字和点对点传输模式。因此，在实际情况中，单独优化信源或信道编码并不能达到理想的通信效果。 信源编码的目标在于提高系统效率（即在失真确定的情况下实现最低的数据传输率），而信道编码旨在通过增加冗余来降低信息传递中的差错概率。两者之间存在矛盾：一方面寻求更高的数据传输速率和更低的失真，另一方面则致力于减少误码的概率。为解决这一主要问题，联合信源与信道编码（JSCC）技术应运而生。 该方法通过对现有多媒体通信系统进行改进，实现了对信源及信道编码的同时优化设计，从而提高了整个系统的性能表现。随着人们对这种一体化设计理念认识的加深和重视程度的提高，它逐渐成为研究领域的热点话题之一。