uestc信息编码与加密第一章引论.pptVIP

教材及参考书 需要具备的相关知识 概率与统计理论 矩阵理论 随机信号分析 通信原理 开设本课程意义 (1)信源——产生消息和消息序列的源 ——可以是人、生物、机器或其他事物 ——是事物各种运动状态或存在状态的集合 消息——信源的输出 消息——具体，如：语音、图像、文字等 信息——抽象 (2)编码器——信源编码器、信道编码器、必威体育官网网址编码器 ①信源编码——对信源输出的消息进行变换和处理 目的——提高信息传输的有效性 ②信道编码——对消息进行的变换和处理 目的——提高信息传输的可靠性 ③加密编码——目的是保证信息的安全性 (3) 信道——信号从甲地传输到乙地的通道 狭义信道——信号的传输媒质(介) [例] 电缆、波导、光纤、无线电波空间等 广义信道——除狭义信道外，还包括通信系统某些部分 信道噪声——通信系统各处干扰、噪声的集中等效体现 (4)译码器——编码器功能之反 也分成信源译码器、信道译码器、必威体育官网网址译码器三种 (5)信宿——消息传送的归宿 [说明] ①对实际通信系统，还应包括调制、发射等各种变换处理 ②上述模型只针对一对一单向通信系统。还有一对多单向系统（广播），一对一双向系统（电话），多对多双向系统（会议电视、网络）等 信息本身看不见、摸不着，必须依附于一定的物质形式－信息的载体： 第一次革命：从原始社会利用手势、声音和火光等非语言传播到语言传播； 第二次革命：文字的出现（印刷术、纸张的发明和应用）使信息传播打破了时间与空间的障碍； 第三次革命：电报、电话、无线电广播、电视乃至通信卫星等现代电磁波传播媒介的出现，大大提高了人类收集和传递信息的能力，具有划时代意义。 二. 信息论的起源和发展 1.奠定基础： 20世纪20年代奈奎斯特（H.Nyquist）和哈特莱（R.V.Hartley）提出了信息的定义。 1924年奈奎斯特解释了信号带宽和信息速率之间的关系。 1928哈特莱最早研究了通信系统传输信息的能力，给出了信息度量方法。 1936年阿姆斯特朗（Armstrong）提出了增大带宽可以使抗干扰能力加强。 1948年香农用概率论的方法研究通信系统，揭示了通信系统传递的对象就是信息，并提出了信息熵的概念。指出通信系统的中心问题是在噪声下如何有效而可靠地传送信息以及实现这一目标的主要方法是编码等。香农因此成为信息论的奠基人。 2.重大发展： 20世纪50年代维纳和卡尔曼提出了维纳滤波理论和卡尔曼滤波理论。 20世纪70年代凯纳思等人提出了信息过程理论。 信息技术四基元是一个有机整体，和谐有机的工作，共同完成扩展人的智力功能的任务： 通信技术和智能技术处在整个信息技术的核心地位； 感测技术和控制技术则是核心与外部世界之间的接口。 五.信息论的应用 预备知识略（参见课本）！ 7）噪声中信号检测和估计理论与技术的研究 主要包括： （1）信号检测的最佳准则； （2）信号最佳检测的实现； （3）信号最佳估计的准则和实现。 8）图像信号复原与重建、模式识别问题与树分类器的设计等。 信息论广泛应用于通信、计算机、自动控制、生物学、语言学、社会学和经济学等领域，具体： 信息编码与加密 电工学院 王宏 wanghong@uestc.edu.cn 教材：李立萍、徐政五、汪利辉，《信息论导引》，电子科技大学出版社 参考书：1. 傅祖芸，《信息论—基础理论与应用》，电子工业出版社 2. 方军、俞槐栓，《信息论与编码》，电子工业出版社 3. 吴伯修、祝宗泰、钱霖君，《信息论与编码》，东南大学出版 社 4. 姜丹，《信息论与编码》，中国科学技术大学出版社 5.曹雪虹、张宗橙，《信息论与编码》，北京邮电大学出版社 本课程的开设具有重要的实际工程意义： 以通信系统为例，由于计算机科学的发展和信息化的需求，信息传输对实际系统提出了更高要求： 更有效 更可靠 更安全 通信系统简化模型 信宿 信道 信源 图1 通信的简化模型 信源 编码器 信道 译码器 信源 噪声源 图2 通信系统模型 信号 信号+干扰 干扰 由于互联网的建立和发展，对安全和必威体育官网网址的要求 信 源 信源编码 信道编码 信 道 信道译码 信源译码 信 宿 加密编码 加密译码 噪声干扰源 图3 通信信息传输系统模型 信息论----应用近代数理统计方法来研究信息的 传输和处理。 编码----实现信息有效、可靠的