P02014145 杨志豪 信息论作业
1.对于信源的发送和接收，我们日常生活中有哪些应用？举例说明其工作原理与信息论的关系。
我们日常生活中的各种通信设备如电话、广播、遥感等的使用都是信源发送和接收实际应用。这些通信设备主要目的用来传输信息。例如电话，将我们的声音信号收集起来，转化为电信号，再经过调频电路转化为高频信号传输出去，传递最后被宿主接收。这个过程中信息论应用无处不在。比如可以在系统中加入加密和解密装置，构成无线保密通信系统。在干扰大、信道容量有限的通信系统中，也可采用信源编码和信道编码技术，提高消息有效性和可靠性。
2.在通信系统中，除了常见的高斯白噪声还有哪些噪声会对我们无线传输造成影响？
人为噪声：由汽车点火系统、电机电器、电力线等产生的电磁辐射造成。在城市中各种噪声源比较集中，故城市的人为噪声(也称城市噪声)比郊区大，大城市的人为噪声比中小城市大。随着汽车数量的日益增多，汽车点火系统噪声已成为城市噪声的重要来源。
发射机噪声：主要是由振荡器、倍频器、调制器以及电源脉冲等造成的。一般的发射机，在无调制状况下，发射机存在着以载频为中心，在相当宽的频率范围内存在着噪声分量，其幅值比载频低70~90dB.
脉冲噪声（椒盐噪声、离散型）：突发性地产生幅度很大、持续时间很短、间隔时间很长的干扰。由于持续时间很短，故频谱较宽，可以从低频一直分布到甚高频，但频率越高频谱强度越小。电火花就是一种典型的脉冲噪声。（不是普遍地、持续地存在的，对于话音通信的影响也较小，但对数字通信可能有较大影响）；
宇宙噪声：是指天体辐射波对接收机形成的噪声。它在整个空间的分布是不均匀的，最强的来自于银河系的中部，其强度与季节、频率等因素有关。实测表明，在20MHz~30MHz的频率范围内，它的强度与频率的3次方成正比。因此，当频率低于300MHz时，就要考虑到它的影响。实践证明，宇宙噪声也是服从高斯分布的。在一般信号的工作频率范围内，它具有较为平坦的功率谱密度，均值为零。
窄带噪声（单频噪声、连续型）：可以看做是一种非所需的连续的已调正弦波，或简单地就是一个幅度恒定的单一频率的正弦波。通常来自相邻电台或其它电子设备。窄带噪声的频率位置通常是确知的或可以测知的。（只存在于特定频率、特定时间和特定地点，所以影响有限）；
起伏噪声（高斯噪声、连续型）：在时域和频域内都普遍存在的随机噪声。热噪声、电子管内产生的散弹噪声和宇宙噪声等都属于起伏噪声（通信系统最基本的噪声源，主要考虑起伏噪声（特别是热噪声）。
3.在面临香农公式被逼近极限，未来无线通信会朝着哪些方向发展？结合信息论谈一下自己的见解。
香农信息论构建了现代信息大厦的根基，建立了信息度量、压缩、传输的基础理论体系。同时也对通信传输中的极限提出了从语义层面出发的解决方案。如今我们迈入数智化时代，进入到万物感知、万物互联的智能社会，新的生产和生活模式也在不断的崛起中，香农公式也即将被逼近极限，也就是通信信道的容量在理论上的极限值已经被逼近，通信系统信道中的信息传输速率已经达到极限，在点到点的信道容量方面已经趋近容量限值。在我看来，未来通信技术的发展，剩下的只是通信频道量的扩张，也就是发展多输入多输出系统（MIMO）。在功率和带宽固定时，MIMO系统的最大容量和容量上限随最小天线数的增加而线性增加，因此，MIMO对于提高无线通信系统的容量具有极大的潜力。除此之外，语义通信也是解决这一问题的一个有效的途径。语义通信的信号接收双方凭借本地的语义知识库，通过传输极少的内容，各自分别编码和解码，实现大量信息的准确与快速传递。语义通信是面向信号语义的通信，其本质是传递由语义符号表达的信息，这些符号能够让接受者秒懂其中的含义。这样可以通过极少内容量的传输，完成信息的传递，不仅降低信息传递和理解的时间，也能保证实时保真的通信质量。
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