P01914005张怡安（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？举里说明其工作原理与信息论的关系
信源的发送与接受主要包括
（1）信息源
    信息源（简称信源）的作用是把各种消息转换成原始电信号。
（2）发送设备
    发送设备的作用是产生适合于再信道中传输的信号，使发送信号的特性和信道特性相匹配，具备抗信道干扰的能力，并且具有足够的功率以满足远距离传输的需要。
（3）信道
    信道是一种物理媒质，用来将来自发送设备的信号传送到接收端。
（4）接收设备
    接收设备的功能是将信号放大和反变换（如译码、解调等），其目的是从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。
（5）信宿
    信宿是传送消息的目的地，其功能与信源相反，即把原始电信号还原成相应的消息。
主要应用有：收音机、电话、互联网
电话将人产生的声音信号转换为电信号然后进行采样，再对信息进行信源编码减少信源的冗余度，再进行信道编码提高信息的抗干扰能力。
2、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 
香农公式被逼近极限，即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。我觉得没必要执着于突破临界值，因为这种方法始终摆脱不了信道上的收发过程，不管是信息传输的安全性，还是传输的数据量，都远远满足不了未来大数据时代信息的吞吐量。所以我觉得，转向发展量子通信技术更具有光明前景，量子通信没有信道传输，根据量子在跨空间的纠缠状态来确定信息内容，其传播速度趋于无限值，容量也趋于无限，而且由于它传输的不可观测性，安全性极高。 
3、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？
（1）白噪声。​ 是随机起伏噪声的统称，功率谱类似于白色光谱，均匀分布于整个频率轴,故称为白噪声。白噪声主要包含三类：无源器件,如电阻、馈线等类导体中电子布朗运动引起的热噪声；有源器件,如真空电子管和半导体器件中由于电子发射的不均匀性引起的散粒噪声；以及宇宙天体辐射波对接收机形成的宇宙噪声。其中前两类是主要的。
（2）高斯噪声。是指它的概率密度函数服从高斯分布的一类噪声。如果一个噪声，它的幅度分布服从高斯分布，而它的功率谱密度又是均匀分布的，则称它为高斯白噪声。高斯白噪声的二阶矩不相关，一阶矩为常数，是指先后信号在时间上的相关性。高斯白噪声包括热噪声和散粒噪声。在通信信道测试和建模中，高斯噪声被用作加性白噪声以产生加性白噪声。在电信和计算机网络中，通信信道可能受到来自许多自然源的宽带高斯噪声的影响，例如导体中的原子的热振动（称为热噪声或约翰逊 - 奈奎斯特噪声），散粒噪声，来自地球和其他温暖的物体，以及来自太阳等天体。
（3）窄带高斯白噪声。概率密度函数满足正态分布统计特性、功率谱密度函数是常数且频带宽度远远小于其中心频率的一类噪声，称作窄带高斯白噪声。其功率谱密度实常数但功率谱密度并不存在于整个频域。
（4）正弦信号加窄带高斯噪声。信道中加性噪声无时不在，信号经过信道传输总会受到它的影响。因此，接收端收到的信号实际上是信号与噪声的合成波。通信系统中，常常碰到的合成信号具有正弦信号加窄带高斯噪声的形式，如在分析2ASK、2FSK、2PSK等信号抗噪声性能时，其信号均为 正弦形式。
（5）大气噪音主要由氧气与水蒸气所形成，是无线信号传输中影响较大的噪音