0%

Chap 6 - 译码+Shannon第二定理

Chap 6

最大后验概率准则

  • 选择译码函数 $F(b_j) = a^\ast$ 使满足 $P(b_j/a ^\ast) P(a^\ast) >= P(b_j/a_i) P(a_i)$

特殊情况

  • 若输入符号的先验概率 $p(a_i)$ 均相等 => 最大似然译码准则

最大似然译码准则

  • 选择译码函数 $F(b_j) = a^\ast$ 使满足 $P(b_j/a^\ast) >= P(b_j/a_i)$

特点

  • 最大似然译码准则本身不再依赖于先验概率。

  • 当先验概率为等概率分布时,它使错误概率$P_E$最小

有噪信道编码定理(香农第二定理)

如一个离散无记忆信道,信道容量为C。

当信息传输率R≤C时,只要码长足够长,

总可以在输入Xn符号集中找到
$M=2^{nR}$ 个码字组成的一组码$(2^{nR},n)$和相应的译码准则,

使译码的平均错误概率达到任意小($P_E≈0$)

$P = rXs$ [r行$a_1 \to a_r$,每行sum = 1]

$H(X|Y) - H(P_E) - P_E log(r) <= 0$

错误概率与编码方法

n很大时,信息传输率会降低很多,

编码后的信息传输率表示为:$R=log(M)/n$

n位,M个用作消息的码字

n越大,PE越低,信息传输率R越低

不严谨的考虑

在二元信道的n次扩展信道中,选取其中的M个作为消息,则

M大一些,$P_E$ 跟着大,R也大;
M小一些,$P_E$跟着小,R也小

M个作为消息码字之间太“象”了,或者说太“近”了 ==> P_E增加

引入$d_{\min}$:

$d_{\min}$越大,$P_E$越小,在M相同的情况下也是一样

最小距离译码准则

根据前式,最大似然译码准则可用汉明距离表示为

选择译码函数

使满足 $F(\beta_j) = a^\ast$

即$a^\ast$ 满足 $D (a^\ast, \beta_j) = D_{\min} (a_i, \beta_j)$

(无失真信源编码定理)

若信道的信息传输率R<=信道容量C,

总能对信源的输出进行适当的编码,使的在无噪无损信道上能无差错的以最大信息传输率C传输信息,

若R大于C,则无差错传输是不可能的。