第2章 信息与信号

第2章信息与信号第2章2.1 2.2 2.3 2.4 2.7信息与信号信息的概念 信息的度量 信号的概念及分类 信号的一般特性 信息处理《通信技术基础》第2章信息与信号2.1 信息的概念人类从产生的那天起，就生活在信息的海洋人类 人类从产生的那天起， 人类社会的生存和发展，每时每刻都离不开接收信息、 人类社会的生存和发展，每时每刻都离不开接收信息、传 接收信息 递信息、处理信息和利用信息。 递信息、处理信息和利用信息。 结绳记事→烽火告警 语言文字 电报电话 电报电话→电报电话电 结绳记事 烽火告警 →语言文字 →电报电话 电报电话电 电子计算机→互联网 视→电子计算机 互联网 电子计算机 互联网……—— 信息时代 信息社会——迅速获取、正确处理、充分利用信息，就能 迅速获取、正确处理、充分利用信息， 信息社会 迅速获取 促进科技和国民经济的飞跃发展。 促进科技和国民经济的飞跃发展。 信息的重要性是不言而喻的。 ∴信息的重要性是不言而喻的。《通信技术基础》第2章信息与信号Information 由词根Inform而来 信息常被认为就是“ 消息”、“情报”、“知识”、 “信号”等。虽然信息与他们之间有着密切的联系， 但是信息的含义要更深刻、更广泛、它不能等同于 消息、情报、知识和信号。 “信息” 、信息论中最基本、最主要的概念，它 是一个既抽象又复杂的概念。 信息论中“信息”与其他概念的区别 香农关于“信息”的定义《通信技术基础》第2章信息与信号信息论中的信息与其它概念区别信息不能等同于情报（Intelligence） 情报往往是军事学、文献学方面的习惯用词，它的含义 比 “信息”窄得多，一般只限于特殊的领域，它只是一类 特定 的信息； “情报”是人们对于某个特定对象所见、所闻、所理解而 产 生的知识。（情报学中的定义） 信息不能等同于知识（Knowledge） 知识是人们根据某种目的，从自然界收集得来的数据中 整理、 概括提取得到有价值的、人们所需的信息；是一 种具有普遍 和概况性质的高层次的信息； 知识是以实践为基础，通过抽象思维对客观事物规律性的概 括。知识是信息，但不等于信息的全体 知识是信息， 知识是信息《通信技术基础》第2章信息与信号信息不同于消息 （Message） ） 在现代信息论形成之前，信息一直被看作是通信 中消息的同 义词，没有严格的数学含义； 所谓消息，是用文字、符号、数据、语言、图 片、图像等能 够被人们感觉器官所感知的形式， 把客观事物运动和主观思维活动的状态表达出来 消息是信息的载体；消息是表现形式

，信息是实 质信息：消息中的有效内容信息不同于信号（ 信息不同于信号（Signal） ） 把消息变换成适合信道传输的物理量，就是信号；信号是承 载消息的物理量； 信号携带消息，它是消息的运载工具。《通信技术基础》第2章信息与信号信号(signal): 信号信号我们并不陌生，如刚才铃声 声信号 声信号， 信号我们并不陌生，如刚才铃声—声信号，表 示该上课了； 示该上课了； 十字路口的红绿灯—光信号 指挥交通； 光信号， 十字路口的红绿灯 光信号，指挥交通； 电视机天线接受的电视信息—电信号； 电视机天线接受的电视信息 电信号； 电信号 广告牌上的文字、图象信号等等。 广告牌上的文字、图象信号等等。 信号: 为了有效地传播和利用信息， 信号: 为了有效地传播和利用信息，常常需要将信息 转换成便于传输和处理的信号。 转换成便于传输和处理的信号。 信号是消息的表现形式 消息是信号的具体内容 表现形式。 具体内容。 信号是消息的表现形式。消息是信号的具体内容。广 义讲， 义讲，一切运动或状态的变化都可以用数学抽象的方 式表现为信号。记为f(t),f(x,y,z,) f(x,y,z,t)， f(t),f(x,y,z,)或 式表现为信号。记为f(t),f(x,y,z,)或f(x,y,z,t)， 也就是时间,空间的函数，有一维或多维之分。 也就是时间,空间的函数，有一维或多维之分。信号 是信息的载体。通过信号传递信息。 是信息的载体。通过信号传递信息。《通信技术基础》第2章信息与信号信息、消息、信号三者之间的关系： 信息（ Information ）：是消息的内容 消息（ Message ）：是信息的形式，表达信 息的工具 信号（Signal ）：是消息传输的物理形式 （如声波、光波、电信号、机械信号等；一 般指电信号 ）《通信技术基础》第2章信息与信号信息的特性 广泛性（普遍性）： ? 客观世界充满着信息 ，一切客观物质无不具 有自己的特征信息 ? 人类离不开信息：人的五官在不停地感知、接 收信息；人的神经系统在不停地传递信息；人 的大脑则在不停地处理与决策信息；人与人之 间又在不停地交流信息；人活在世上百分之百 时间都在自觉与不自觉地与信息打交道。 ? 知识、书本是有用信息的积累 抽象性：信息是组成客观世界并促进社会发展 的最基本的三大要素之一。《通信技术基础》第2章信息与信号信息的特征 未知性或不确定性 接收者在收到信息之前，对其内容是未知的，所以 信息是新知识、新内容； 由不知到知， 由不知到知，或不确定性的减少 信息是能使认识主体对某一事物的未知性或不确定 性减少的有用知识； 可以产生、消失

，也可以被携带、 可以产生、消失，也可以被携带、存储及处理 可以度量，信息量有多少的差别(?) 可以度量，信息量有多少的差别 可以产生动作（信息能够发挥作用） 可以产生动作《通信技术基础》第2章信息与信号香农关于“信息”的定义关于信息的科学定义，目前已有百余种流行 的说法，它们从不同的侧面和层次来揭示信 息的本质； 香农从研究通信系统传输的实质出发，对信 息做出了科学的定义；《通信技术基础》第2章信息与信号香农关于“信息”的定义香农注意到： 收信者在收到消息之前是不知道消息的具体 内容的。通信系统传递消息的过程对收信者 来说，是一个从不知到知之的过程，或者从 知之甚少到知之甚多的过程，或是从不确定 到部分确定或全部确定的过程。《通信技术基础》第2章信息与信号香农关于“信息”的定义因此， 对于收信者来说，通信过程是消除事物状态 的不确定性的过程，不确定性的消除，就获得了信 息，原先的不确定性消除的越多，获得的信息就越 多； “信息”是事物运动状态或存在方式的不确定性的 描述。这就是香农关于信息的定义。 信息论研究的对象——信息传输系统 通信系统模型（ Communication System Model ）《通信技术基础》第2章信息与信号通信系统的组成通信系统：传递信息所需的一切技术，设备 和媒体的总和通信系统一般模型《通信技术基础》第2章信息与信号信息源（简称信源）： ）：把各种消息转换成原始电信 信息源（简称信源）：把各种消息转换成原始电信 如麦克风。信源可分为模拟信源和数字信源。 号，如麦克风。信源可分为模拟信源和数字信源。 发送设备：产生适合于在信道中传输的信号。 发送设备：产生适合于在信道中传输的信号。 信道： 信道：将来自发送设备的信号传送到接收端的物理 媒质。分为有线信道和无线信道两大类。 媒质。分为有线信道和无线信道两大类。 噪声源： 噪声源：集中表示分布于通信系统中各处的噪声 接收设备： 接收设备：从受到减损的接收信号中正确恢复出原 始电信号。 始电信号。 受信者（信宿） 把原始电信号还原成相应的消息， 受信者（信宿）：把原始电信号还原成相应的消息， 如扬声器等。 如扬声器等。《通信技术基础》第2章信息与信号2.2 信息的度量信息：是消息中包含的有效内容 香农“信息”的定义：信息是事物运动状态 信息是事物运动状态 或存在方式的不确定性的描述。 或存在 …… 此处隐藏：23820字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……