∑

数学知识体系

Observatory Archive of Mathematics
⌕2026/8/31
应用领域

通信与信号处理

Communication & Signal Processing

信息时代的底座是数学:信号用傅里叶变换分解,信道容量用信息熵度量,纠错编码用有限域构造。每一次通话、每一帧视频背后都是数学在运转。

3 个板块12 个要点
§ 01

核心作用

数学定义信号的表示、传输与恢复。

信号分析

傅里叶与拉普拉斯变换把信号从时域变换到频域。

信息传输

香农信道容量定理给出可靠通信的速率上限。

纠错编码

汉明码、RS 码、LDPC 码在噪声中恢复数据。

图像与音频处理

小波变换与滤波器设计用于压缩与降噪。

§ 02

解决的关键问题

通信领域的经典数学问题。

如何滤除噪声

FIR/IIR 滤波器设计与维纳滤波。

每秒能传多少

香农定理 C = B·log₂(1+SNR) 给出信道容量。

数据错了怎么办

纠错码在有限域上的代数构造。

如何压缩音视频

离散余弦变换(JPEG)与感知编码。

§ 03

常用数学工具

通信工程师的数学工具箱。

傅里叶分析

傅里叶级数、傅里叶变换与积分变换。

信息论

熵、互信息与信道容量。

线性代数

矩阵分解与正交变换。

概率论与随机过程

高斯过程与噪声模型。