题目
填空题(共3题,15.0分 5.(5.0分)某二进制[1]信源,发送“0”的概率是 3/4,则“1”符号的信息量为() bit。 第1空 请输入答案
填空题(共3题,15.0分 5.(5.0分)某二进制[1]信源,发送“0”的概率是 3/4,则“1”符号的信息量为() bit。 第1空 请输入答案
题目解答
答案
根据题意,$ P(1) = 1 - P(0) = \frac{1}{4} $。
信息量公式为:
\[
I(1) = -\log_2\left(\frac{1}{4}\right) = 2 \text{ bit}
\]
因此,“1”符号的信息量为 2 bit。
答案:2 bit
解析
本题考查二进制信源中符号信息量的计算。解题思路是先根据已知条件求出“1”符号出现的概率,再利用信息量公式计算“1”符号的信息量。
- 计算“1”符号出现的概率:
已知二进制信源发送“0”的概率$P(0)=\frac{3}{4}$,因为在二进制信源中,发送“0”和“1”是互斥事件,且所有可能事件的概率之和为$1$,所以“1”符号出现的概率$P(1)$为:
$P(1)=1 - P(0)=1-\frac{3}{4}=\frac{1}{4}$ - 计算“1”符号的信息量:
信息量的计算公式为$I(x)=-\log_2P(x)$(其中$x$表示某个符号,$P(x)$表示该符号出现的概率)。
将$P(1)=\frac{1}{4}$代入公式可得“1”符号的信息量$I(1)$为:
$I(1)=-\log_2\left(\frac{1}{4}\right)$
根据对数运算法则$\log_a\frac{M}{N}=\log_aM - \log_aN$,可将$-\log_2\left(\frac{1}{4}\right)$变形为$-(\log_21 - \log_24)$。
因为$\log_21 = 0$,$\log_24=\log_22^2 = 2\log_22 = 2\times1 = 2$,所以$-(\log_21 - \log_24)=-(0 - 2)=2$(bit)