信息理论与编码教学大纲

信息理论与编码教学大纲目录一、教学目的和要求 56二、教学中应注意的问题 56三、教学内容 57第一章绪论 57第二章信源及信源熵 57第三章信道与信道容量 57第四章信息率失真函数 58第五章信源编码 58第六章信道编码 58第七章加密编码 59四、教学课时分配 59五、参考书目 59

课程名称：信息理论与编码课程编号：056108英文名称：InformationTheoryandCoding课程性质：独立设课课程属性：专业核心课应开学期：第七学期学时学分：48学时，3学分学生类别：本科生适用专业：电子信息工程专业、电子信息科学与技术专业先修课程：线性代数、概率论与数理统计、数字电子技术等一、教学目的和要求《信息论与编码》是信息类专业一门重要的理论性专业课，为了适应数字通信、信息处理和信息安全等方面的专业需要，该课程着重介绍信源的类型与特性、信源熵、信道容量、信息率失真函数等信息论的基本理论，还有信源编码、信道编码、信息保密编码的基本概念、基本知识和主要方法。这些信息论与编码的基本理论和方法不仅适用于通常意义的通讯领域，如电报、传真、数字语音、数字图像、网络通信和多媒体通信等，也适用于信息安全、银行电子汇兑、电子签名，以及各行各业计算机信息处理和管理等专门领域的需要。通过对本课程的学习，使学生能掌握有关信息论的基本理论、编码的理论和实现原理；理解信源的熵、熵的性质和无失真信源编码理论、限失真信源编码理论以及各种常用的信源编码方法和信息保密编码的基本理论及主要方法，为以后开设的专业课程打下了坚实的基础。二、教学中应注意的问题注重基本概念、基本知识、基本方法和公式的掌握；熟练掌握重要的基本概念、定理；注意将理论知识与实际问题相结合，加强习题的讲解和练习。三、教学内容第一章绪论1、知道信息论的形成与发展；2、了解通信系统的模型。基本要求理解信息、消息概念的关系；了解通信系统的模型及各部分的作用。第二章信源及信源熵1、信源描述与分类—有、无记忆信源的特点，描述方法，介绍概率论的相关知识；2、自信息量、互信息量、熵的概念及计算方法，熵的性质及相互关系；3、离散无记忆、有记忆序列信源的熵；4、连续信源的熵及冗余度的概念与计算。基本要求掌握信源的信息量、熵、条件熵等的计算；马尔可夫信源信其熵的计算；理解熵的意义，熵、信息量等参数之间的关系；了解熵的性质和意义；数据处理定理。第三章信道与信道容量1、信道的分类与表示；2、离散单个符号的信道及其容量，重点学习对称信道与准对称信道容量的计算；3、离散序列信道及容量；3、连续信道及其容量。基本要求掌握离散单个符号的对称信道、半对称信道的信道容量计算；离散序列信道及容量的计算；连续单符号、多维无记忆加性信道及限时限频功率的加性高斯白噪声信道；理解信道容量的意义和理论价值；了解相关概念，信道的分类和表示参数；第四章信息率失真函数1、平均失真和信息率失真函数基本要求掌握几种常用的失真函数；了解信息率失真函数的性质，信息率失真的基本思想。第五章信源编码1、编码的定义、特点等2、无失真信源编码理论3、限失真信源编码理论4、几种常见信源编码方法简介基本要求掌握信源编码中变长编码的编码思想及编码方法；理解信源编码定理，限失真编码使用几种常用编码方法。第六章信道编码1、离散信道的编码定理，差错控制系统的分类，随机编码，信道编码定理；2、差错控制编码的基本原理和分析方法；3、线性分组码；4、卷积码的编码和维特比译码的思想。基本要求理解信道编码定理的基本思想。掌握差错控制的两种主要途径，码距的概念以及纠、检错能力的计算，信道译码的基本原理；熟练掌握有关线性分组码的性质，能够构造简单的系统线形码及标准阵列译码表；理解并掌握循环码的特点以及构成方法；掌握有关卷积码的基本概念和描述方法。第七章加密编码1、密码学的基本概念

2、保密通信系统的数学模型

3、古典密码体制的基本类型

4、现代密码体制

5、密码体制的安全性

6、密码技术的应用基本要求理解并掌握密码学基础知识，基本概念。了解信息安全技术。四、教学课时分配章节名称课时分配(学时)课堂授课实验上机讨论课外备注绪论信源与信息熵信道与信道容量信息率与失真函数信源编码信道编码加密编码286410162合计48五、参考书目推荐教材：《信息理论与编码》，齐华主编，中国电力出版社，2014参考资料：1、姜楠王健，信息论与编码理论，清华大学出版社，20102、RANJANBOSE著，武传坤译，信