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探究冷落的另一半和香农编码定理

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:定理11-4 假设某信道的信道容量为C,R

探究冷落的另一半和香农编码定理

定理11-4(香农编码定理) 假设某信道的信道容量CR<C。那么,一定存在一种编码解码方法,使得以比特速率R(单位:bit/s)在该信道传输时,错误概率任意小。

上面是大家最熟悉的,经常看到的香农编码定理的版本,其实还有另一半大家很少看到或者说关注度没有前一半多,但同样重要。这另一半说的是:若R>C,则随着R增大,任何编码方法的错误概率都无限趋近于1。

为什么说这另一半也很重要呢?我们这样想:如果随着R增大,还能找到一种编码方法,其错误概率不超过某个小于1的数E<1。那么,给定任何任意小的数,总存在一个整数K,使得

EK<(www.xing528.com)

那么,我们按照该编码方法得到的信号,重复发送K次,只要其中至少一次接收正确,就可以说是无误通信了,否则认为错误。显然,此时错误概率为一次都不正确的概率为EK<。因为我们是重复发送,实际有效的比特速率变成了R/K,但没关系,因为R可以很大,从而R/K也可以仍然很大,甚至大于C

如果是这样的话,那么一个信道容量的概念C就没意义了,因为实际上任何比特速率都能达到。但如果,随着R增大,任何编码方法的错误概率趋近于1,那么不可能重复有限次就把错误概率降到任意小,从而也就不可能通过上面的重复思想来构造出矛盾。

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