Was ist Binärer symmetrischer Kanal?

Ein Kanalmodell, bei dem 0 oder 1 gesendet wird und jedes Bit unabhängig von den anderen und unabhängig vom gesendeten Wert mit derselben Wahrscheinlichkeit p kippt. Auch BSC (Binary Symmetric Channel) genannt. Seine Kanalkapazität beträgt C = 1 − H(p) Bit pro Übertragung (H(p) = −p log₂ p − (1 − p) log₂(1 − p)): etwa 0,53 Bit für p = 0,1 und 0 für p = 0,5. Bei p = 1 kippt jedes Bit, sodass das Invertieren des empfangenen Werts die Daten fehlerfrei liefert und die Kapazität wieder 1 ist. Er ist das Grundmodell, mit dem man die Leistungsfähigkeit von Fehlerkorrekturcodes für Bitfehler untersucht.

Japanische Bezeichnung: 二元対称通信路

„Binärer symmetrischer Kanal“ kommt in 1 Übungsfragen aus 1 Themen vor, z. B. Grundlagen der Informationstheorie und Kodierung.

Fachgebiet: Grundlagen der Informationstheorie und Kodierung

Jetzt üben: Fragen zu Binärer symmetrischer Kanal

Ein binärer symmetrischer Kanal überträgt 0 und 1, wobei jedes Bit unabhängig mit der Wahrscheinlichkeit 0,1 kippt. Für die binäre Entropie H(p) = −p log₂ p − (1 − p) log₂(1 − p) gilt H(0,1) ≈ 0,469. Welcher Wert liegt der Kanalkapazität dieses Kanals pro Übertragung am nächsten?

  1. AEtwa 0,47 Bit
  2. BEtwa 0,53 Bit
  3. C0,9 Bit
Antwort und Erläuterung anzeigen

Antwort: B. Etwa 0,53 Bit

Die Kanalkapazität des binären symmetrischen Kanals ist C = 1 − H(p); das ist der Wert der Transinformation, wenn 0 und 1 mit gleicher Wahrscheinlichkeit gesendet werden. Für p = 0,1 ist C ≈ 1 − 0,469 = 0,531, also etwa 0,53 Bit pro Übertragung. Mit einem geeigneten Fehlerkorrekturcode lassen sich Daten bis zu diesem Anteil mit beliebig kleiner Fehlerrate übertragen. Für p = 0,5 hängt der empfangene Wert nicht mehr vom gesendeten ab, und die Kapazität wird 0.

„Binärer symmetrischer Kanal“ in den Erläuterungen

Fragen mit „Binärer symmetrischer Kanal“ (1)

  1. Ein binärer symmetrischer Kanal überträgt 0 und 1, wobei jedes Bit unabhängig mit der Wahrscheinlichkeit 0,1 kippt. Für die binäre Entropie H(p) = −p log₂ p − (1 − p) log₂(1 − p) gilt H(0,1) ≈ 0,469. Welcher Wert liegt der Kanalkapazität dieses Kanals pro Übertragung am nächsten?

Verwandte Begriffe

Informationsentropie Shannon-Hartley-Gesetz Transinformation ECC (Fehlerkorrekturcode) Hamming-Abstand Hamming-Code Huffman-Kodierung Informationsgehalt Kraft-Ungleichung Lauflängenkodierung

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