《信息論與編碼》課程教學(xué)大綱

1、信息論與編碼教學(xué)大綱課程性質(zhì)專業(yè)限選課課程編號(hào)xx416307課程名稱信息論與編碼適用專業(yè)通信工程先修課程高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、通信原理總學(xué)時(shí)32 其中理論32學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)0學(xué)時(shí)學(xué)分?jǐn)?shù)2一課程簡(jiǎn)介該課程是專業(yè)的重要課程。為了適應(yīng)通信專業(yè)的需要，該課程著重介紹信源的類型 與特性、信源炳、信道容量、信息率失真函數(shù)等信息論的基本理論，還有信源編碼、信 道編碼、信息保密編碼的基本概念、基本知識(shí)和主要方法。這些信息論與編碼的基本理 論和方法不僅適用于通常意義的通訊領(lǐng)域，如電報(bào)、 、數(shù)字語(yǔ)音、數(shù)字圖像、網(wǎng)絡(luò) 通信和多媒體通信等，也適用于信息安全、銀行電子匯兌、電子簽名，以及各行各業(yè)計(jì) 算機(jī)信息處

2、理和管理等專門領(lǐng)域的需要。通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握香農(nóng)信息論的三個(gè)基本概念，與之相應(yīng)的三個(gè)編碼 定理，以及信源編碼、信道編碼和信息保密編碼的基本理論和主要方法，培養(yǎng)學(xué)生能夠 適應(yīng)數(shù)字通信、信息處理、信息安全、計(jì)算機(jī)信息管理等編碼工作的要求。二、課程教學(xué)目標(biāo)本課程從“概念、描述、度量、分析與計(jì)算”五個(gè)方面討論無失真信源、信息病、 病的基本性質(zhì)與計(jì)算；以單個(gè)離散信息為主體，討論各類信道及其容量的計(jì)算，從信息 的高效率、高可靠性傳輸?shù)慕嵌?，討論編碼的理論和方法。學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)應(yīng)達(dá) 到如下知識(shí)目標(biāo)：(1)深入理解有關(guān)信息和信息度量的概念，重點(diǎn)掌握離散信源信息度量的計(jì)算方 法，理解連續(xù)信源和離

3、散信源信息度量的異同點(diǎn)。(2)理解香農(nóng)信息論中信道和信道容量的概念，了解信道容量的分析與計(jì)算方法。(3) 了解典型信源和信道的分析方法及其特性。(4)理解“無失真變長(zhǎng)編碼定理信源編碼定理(香農(nóng)第一定理)”、“有噪信道編碼定理(香農(nóng)第二編碼定理)”的結(jié)論和理論意義；了解“高保真準(zhǔn)那么下的信源編碼 定理(香農(nóng)第三定理)。(5) 了解和掌握信源編碼和信道編碼的基本概念、理論和主要方法。三、課程教學(xué)基本要求為了更好地掌握本課程的知識(shí)，必須先修高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、數(shù)字電 子技術(shù)、通信原理等課程，要求學(xué)生在課堂上能夠掌握各技術(shù)的基本原理、特點(diǎn) 和應(yīng)用背景，課后按要求完成書后的思考題。四、課程教學(xué)模塊(或教

4、學(xué)內(nèi)容)與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)模塊知識(shí)點(diǎn)學(xué)時(shí)1緒論了解：信息論的形成和開展。 理解：通信系統(tǒng)的模型。22信源與信息炳了解：信源的描述與分類理解：離散信源嫡和互信息、離散序列信源的靖、連 續(xù)信源的嫡和互信息、冗余度掌握：會(huì)計(jì)算給定離散信號(hào)和連續(xù)信號(hào)的信息炳、冗 余度。23信道與信道容 量了解：信道分類和表示參數(shù)理解：離散單個(gè)符號(hào)信道及其容量、離散序列信道及 其容量、連續(xù)信道及其容量掌握：會(huì)計(jì)算給定單個(gè)符號(hào)信道、離散序列信道和連 續(xù)信道的容量44信息率失真函 數(shù)了解：失真、平均失真和失真函數(shù)的概念理解：平均失真和信息率失真函數(shù)、離散信源和連續(xù)信源的R(D)計(jì)算掌握：會(huì)計(jì)算給定信源的R(D)45信源編碼

5、了解：編碼的定義、常用信源編碼方法簡(jiǎn)介理解：無失真信源編碼、限失真信源編碼定理掌握：常用的無失真信源編碼方式，會(huì)對(duì)給定信號(hào)進(jìn) 行編碼4了解：限失真信源編碼的定義及分類理解：限失真信源編碼定理掌握：常用的限失真信源編碼方式，會(huì)對(duì)給定信號(hào)進(jìn)行編碼46信道編碼了解：信道編碼的意義理解：有擾離散信道的編碼定理 掌握：編碼定理的應(yīng)用2了解：糾錯(cuò)編譯碼的基本原理與分析方法 理解：線性分組碼的編碼方法和實(shí)現(xiàn) 掌握：會(huì)對(duì)給定信號(hào)進(jìn)行線性分組碼編碼2了解：卷積碼的特點(diǎn)理解：卷積碼的編碼方法與實(shí)現(xiàn)掌握：會(huì)對(duì)給定信號(hào)進(jìn)行卷積碼編碼和畫出實(shí)現(xiàn)框圖2了解：TCM碼的編碼原理及特點(diǎn)、其它類型的糾錯(cuò)碼介紹理解：TCM碼的編

6、碼方法掌握：會(huì)對(duì)給定信號(hào)進(jìn)行TCM碼編碼27加密編碼了解：加密編碼的基礎(chǔ)知識(shí)。理解：國(guó)際數(shù)據(jù)加密算法（IDEA）、公開密鑰加密法、 模擬信號(hào)加密。掌握：通信網(wǎng)絡(luò)中的加密、信息安全和確認(rèn)技術(shù)、掌 握各種加密算法的特點(diǎn)和缺乏，會(huì)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用背景 選擇加密算法4五、教學(xué)方法與策略1、講授和輔以多媒體演示的教學(xué)方式：理論知識(shí)以講解為主，在實(shí)際講授中通過 動(dòng)畫演示、視頻等展示信息處理、編碼等，提高學(xué)生的理論學(xué)習(xí)的興趣。2、實(shí)驗(yàn)課：指導(dǎo)學(xué)生通過matlab/simulink軟件、Visual C+6. 0軟件等編程實(shí)現(xiàn) 信源編碼、信道編碼和信息保密編碼等、培養(yǎng)學(xué)生能夠適應(yīng)數(shù)字通信、信息處理、信息 安全、計(jì)算機(jī)信息管理等編碼工作的要求六、學(xué)生學(xué)習(xí)成效考核方式考核采用考試與平時(shí)考核相結(jié)合的方式評(píng)定成績(jī)，考試主要采用閉卷方式?？己谁h(huán)節(jié)構(gòu)成（均為100分制）評(píng)分依據(jù)占總成績(jī) 的比重期末考試（100分）根據(jù)試卷答題情況給以評(píng)分70考勤（100分）課堂考勤15隨堂討論及習(xí)題習(xí)題效果及課堂討論參與度15七、選用教材徐家品著.信息論與編碼.北京：高等教育出版社，2011,03.八、參考資料1、馮桂、林其偉、陳東華.信息論與編碼技術(shù).北京：清華大學(xué)出版社，2011,06.2