《信息论与编码》教学大纲

1、信息论与编码课程教学大纲一、课程的基本信息适应对象：通信工程本科课程代码：23E00815学时分配：44=36理论+8实验赋予学分：2先修课程：概率论与数理统计，信号与系统后续课程：语音信号处理、数字图像处理二、课程性质与任务本课程是通信工程的专业必修课程，是更好掌握其它专业课的基础。通过本课程的学习， 使学生掌握信息理论与编码技术的基本原理及典型方法，认识信息传输本质以及通信的有效性 与可靠性问题。为信息类专业学生奠定良好的通信学科理论基础和分析方法，使其能运用信息 理论解释通信工程的规律，分析基本的编码技术，进一步明确信息理论在通信中的指导作用。三、教学目的与要求教学目的：通过本课程的学习

2、，使学生掌握Shannon信息论的基本概念和原理，掌握数据压缩编码和 纠错编码的基本原理及典型方法，并使学生能对信息的概念、信息传输的本质以及通信的有效 性与可靠性有一个初步的认识。进而能运用信息理论解释通信工程的规律，掌握基本的编码技 术及性能分析方法。同时结合实验作业加强学生对知识的理解，并提高实际设计与编程能力。具体要求：. 了解信息论的体系，以及信息论在信息系统中的主要作用，包括信息论的开展史、研究 的主要问题。.理解信息论的主要概念及其对应的物理意义和相关性质。尤其是信源燧的概念、信源冗 余度的物理意义、信道容量的、信息率失真函数的作用。理解信源编码和信道编码及其在信息 传输中的作用

3、。.掌握信源熠和信道容量的计算，掌握常用的信源编码方法（如：赫夫曼编码）和常用的 信道编码方法（如：循环码）。.能熟练运用香农三大定理来分析编码问题。四、教学内容与安排（一）课时分配按照课程内容，分成7个教学专题，各专题的课时安排如下表:序号专题名称讲授实验小计1概论222离散信源崎8193无失真离散信源编码64104离散信道容量6175纠错编码82106信息率失真函数447习题课22课时合计36844（二）教学内容安排第1章概论（理论2学时）【教学内容】信息的概念和分类信息论的起源和开展信息论的研究内容【教学重点及难点】信息的概念和信息论研究的主要内容。【基本要求】理解信息的基本概念，理解信

4、息论的研究对象、目的和内容；了解信息论的形成和开展； 了解典型的通信系统模型以及信息论在通信系统中的作用。第2章 离散信源燧（理论8学时，实验1学时）【教学内容】基本概念离散信源燧的基本概念和性质多符号离散平稳信源蜡【教学重点及难点】自信息概念及其物理意义的理解；信息燧概念及其物理意义的理解；各种熠之间的关系、离散平稳信源条件燧和极限嫡；马尔可夫信源的特点【基本要求】掌握信源的数学模型，了解信源的分类及马尔可夫信源；掌握离散信源及商和信息焙的基本 性质；掌握离散序列信源信息崎的求法。第3章 无失真离散信源编码（理论6学时，实验4学时）【教学内容】基本概念离散无失真信源编码定理香农编码费诺编码赫

5、夫曼编码游程组合编码【教学重点及难点】离散无失真信源编码定理；信源编码的作用；赫夫曼编码；定长编码定理和变长编码定理 的含义【基本要求】了解码的分类方法如：定长码和变长码，奇异码和非奇异码，即时码和非即时码等；理解 定长编码定理和变长编码定理；了解几种编码方法：香农编码方法、费诺编码方法、MH编码及 算术编码；掌握赫夫曼编码方法；会确定编码效率。第4章 离散信道容量（理论6学时，实验1学时）【教学内容】互信息量和平均互信息量单符号离散信道的信道容量多符号离散信道的信道容量【教学重点及难点】平均互信息的概念、物理意义及其性质；信道容量定义及计算【基本要求】掌握信道的数学模型，了解信道的分类；掌握

6、平均互信息的定义，了解平均互信息的特性; 了解离散信道信道容量的一般计算方法，会计算对称离散信道的信道容量；理解信源与信道匹 配的意义。第5章纠错编码（理论8学时，实验2学时）【教学内容】纠错编码的基本概念线性分组码循环码卷积码【教学重点及难点】有噪信道的编码定理；三种典型的译码规那么、线性分组码【基本要求】了解几种译码规那么；理解有噪信道的编码定理及联合信源信道编码定理；掌握汉明码的编 译码方法；了解其他线性分组码的概念。第7章信息率失真函数（理论4学时）【教学内容】基本概念离散信源信息率失真函数【教学重点及难点】率失真函数的含义、保真度准那么下的信源编码定理【基本要求】理解平均失真和信息率失真函数的定义、R（D）的定义域和单调性等性质；理解限失真信源 编码定理及其实用意义。五、教学设备和设施课堂教学要求多媒体教室六、课程考核与评估本门课程考核成绩按百分计，采取多种考核方式，包括：课堂提问与课堂讨论、平时作业、 实验操作、期末开卷等形式并用。课程考核成绩=平时成绩x 20%+实验成绩X 20%+期末考核成绩X 60%七、附录教