《信息论与编码》课程教学大纲.docVIP

《信息论与编码》课程教学大纲 课程代码：ABJD0618 课程中文名称:信息论与编码 课程英文名称：Information Theory and Coding 课程性质：专业选修 课程学分数：2.5学分 课程学时数：40学时 授课对象：电子信息工程专业 本课程的前导课程：信号与线性系统 一、课程简介 本课程注重基本概念、基本理论和基本分析方法的论述，并结合实例建立数学模型，给出推演过程，力求物理概念清晰、数学结构严谨和完整、逐步深入展开。通过该课程的学习，使学生掌握香农信息论的三个基本概念，与之相应的三个编码定理，以及信源编码、信道编码和信息必威体育官网网址编码的基本理论和主要方法，培养学生能够适应数字通信、信息处理、信息安全、计算机信息管理等编码工作的要求。使学生掌握信息理论的基本概念和信息分析方法及主要结论，为今后从事信息领域的科研和工程工作进一步研究打下坚实的理论基础。 二、教学基本内容和要求 （一）绪 论 课程教学要求： 1、知道信息论的形成与发展。 2、了解通信系统的模型。 （二）信源熵 课程教学内容：单符号离散信源；多符号离散信源；连续信源。 课程的重点、难点： 重点：用有关性质、定理、公式计算信息量和信源熵 难点：实际应用中信息量和信源熵的计算，马氏信源熵的计算 课程教学要求： 1、理解自信息量、互信息量的概念及其性质，熟练掌握他们的计算方法。 2、理解信源熵、平均互信息量的概念及其性质，熟练掌握他们的计算方法。 3、了解联合熵、条件熵的基本概念。 4、掌握离散信源的N次扩展信源熵的计算，会计算马氏信源熵。 5、理解连续信源熵的基本概念及性质，掌握其计算方法。 （三）信道容量 课程教学内容：单符号离散信道；多符号离散信道；多用户信道；连续信道。 课程的重点、难点： 重点：特殊信道容量的计算，香农公式的应用 难点：信道容量的计算，香农公式的推导 课程教学要求： 1、理解信道容量的定义，掌握几种特殊离散信道信道容量的计算。 2、了解多符号离散信道的概念。 3、知道多用户信道。 4、了解连续信道的信道容量。 5、理解最大连续熵定理，熟练掌握Shannon公式的计算和应用。 （四） 信息率失真函数 课程教学内容：信息率失真函数的定义 课程的重点、难点： 重点：率失真函数的定义 课程教学要求： 1、理解率失真函数的定义。 2、了解离散信源和连续信源的率失真函数的参量表达式。 （五）信源编码 课程教学内容：香农编码；费诺编码；霍夫曼编码；游程编码；冗余位编码。 课程的重点、难点： 重点：费诺编码，霍夫曼编码，平均码字长度和编码效率的计算 难点：三进制的霍夫曼编码 课程教学要求： 1、理解唯一可译码、即时码的基本概念，了解定长编码定理和变长编码定理 2、掌握Shannon编码、Fano编码、Huffman编码的方法，掌握平均码字长度和编码效率的计算。 3、了解游程编码和冗余位编码的概念。 （六）信道编码 课程教学内容：信道编码的基本概念线性分组码；循环码；卷积码。 课程的重点、难点： 重点：检、纠错能力的衡量，线性分组码的概念 难点：检、纠错能力的衡量, 生成矩阵、监督矩阵和伴随矩阵的计算 课程教学要求： 1、理解信道编码的基本概念，了解检、纠错能力的衡量。 2、理解线性分组码的概念，会计算线性分组码的生成矩阵、监督矩阵和伴随矩阵。 3、了解循环码和卷积码的基本概念。 三、实验教学内容及基本要求 （无） 四、教学方法与手段 本课程以课堂讲授为主，适当利用多媒体教学手段，采用启发式，结合实际灵活施教。 五、各教学环节学时分配 章节与内容 讲课 习题课 实验 其它 合计 绪论 2 信源熵 12 1 信道容量 7 1 信息率失真函数 2 1 信源编码 6 1 信道编码 6 1 合 计 35 5 40 六、考核方式与成绩评定标准 1、考核方法：按照课堂表现占30% ，作业成绩占30%，课程考核成绩占40%综合评定。 2、成绩评定：最后以优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级评定课程总成绩。 七、教学参考资源 1、参考书目： 曹雪虹、张宗橙编著，《信息论与编码》（第二版），清华大学出版社，2009年。 王育民， 李晖， 梁传甲编著《信息论与编码理论》，高等教育出版社，2005年。 陈运编著，《信息论与编码》（第二版），电子工业出版社，2007年。 2、与课程相关主要网站 （1）国防科学技术大学《信息论与编码基础》国家级精品课程网站： （2）西安电子科技大学《信息论与编码》精品课程网站：