《信息理论与编码》教学大纲（本科）.docx

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1、信息理论与编码教学大纲课程英文名Information Theory and Coding课程代码C0806Z93学分2总学时32理论学时32实验/实践学时 0课程类别专业课课程性质任选先修课程高等数学、概率论与数理统计、线性 代数、信号与系统、通信原理适用专业电子信息科学与技术，电子信息工 程，通信工程开课学院信息工程学院执笔人审定人王怡制定时间2022年04月一、课程性质和教学目标（一）课程地位本课程在国家教育部1998年颁布的普通高等学校本科专业目录中被列为电子信息类专 业的主要课程。本课程应用高等数学的代数理论、概率论与数理统计理论的概率论知识、 线性代数的矩阵变换等知识，能够应用数学

2、、自然科学和电子信息科学与技术科学的基本 原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论。为后续更深层 次的数字通信系统课程提供分析的基础理论知识。（二）课程目标.能够描述电子信息科学与技术领域复杂工程问题的数学与自然科学的基本概念 （对应毕业要求1）1 .能够建立电子信息领域复杂工程问题的数学或物理模型，应用随机理论解决相应 的数学或物理模型，获得实际的解决方案（对应毕业要求2）.能够使用专业设计和仿真工具（如Protel QuartusIK Matlab）,对所建立的随 机模型与模拟的结果进行分析、求解电子信息工程问题的模型或者完成实验，并 对解决方法进行评价（对应毕业要

3、求2）；二、课程目标达成的途径与方法本课程主要强调培养学生利用随机和信息理论解决实际工程问题的能力。能力培养主要 通过课堂演练、上机练习等方式来实现。课堂演练注重演练内容的基础性、实用性和新颖性，引导学有余力的学生进行深入的自 主学习。通过建立习题库，基础程序库，并结合技术发展趋势，引入与生活贴近的实例，例 如关于信息传输的的重点问题。为加深学生对概念的理解和提高学生的动手能力，基础程序模块的拓展以自主上机为主 要完成形式，老师以随机抽查作为督促手段。作业类型从以下内容中选择：1 .信源无失真和限失真编码方法和效率等。2 .信道信息传输特性。3 .纠错编码的高效译码方法。4 .经过信道传输之后

4、的信号的互信息分析三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（II、M、L）毕业要求1毕业要求2课程目标1HL课程目标2MH课程目标3MH四、课程主要内容与基本要求1、信息论的发展了解信息论发展概况、理解信息的概念，信息论研究的基本问题、掌握数字传输 系统的结构及信息在通信中的运用。这部分是该课程的绪论部分，重点掌握信息及其度量、 信息论发展的背景及其应用。通过这部分的学习，能使学生掌握信息获取和处理的基本原理 和应用的一般方法，以及掌握信息理论、信号编译码的一些基本方法，为达成总体的毕业要 求奠定了基础。2、信息熠了解信息燧的概念、理解信息量的计算、掌握信息嫡的

5、性质和离散信源信息端的计算。 这部分是该课程的数学基础，为后续章节的信道容量的分析、信源和信道编码极限定理的分 析等的学习作铺垫。3、无失真信源编码了解信源编码的目的、理解香农第一极限定理、掌握香农、Fano和Huffman三种紧致 码的编码方法。这部分是建立在信息烯理论的基础上，重点讲解定长无失真编码和变长无失 真编码方法和效率分析。为后续系统性能的分析打下基础。4、信道编码了解信道模型及分类、理解信道容量的定义、掌握信道容量计算和调制和纠错编码的理 论。这部分主要是利用随机过程理论对通信系统信道建模，利用信息燧理论对信道模型做容 量分析，指导适合信道传输的信道编码理论，为后续的线性分组码和

6、循环吗等经典的信道编 码方法的学习作铺垫。通过这部分的学习，能使学生熟悉模拟通信系统基本性能指标和基本 分析方法。5、线性分组码了解什么是线性分组码、理解线性分组码的生成矩阵和校验矩阵、掌握线性分组码的编 译码方法和其他线性分组码的构造。这部分主要是利用基本的线性代数理论和信息燧理论学 习分组码的基本编译码方法。通过这部分的学习，能使学生熟悉现代通信系统的基本性能指 标和基本分析方法。6、循环码了解什么是循环码、理解循环码的生成矩阵和校验矩阵、掌握循环码的编译码方法和其他循环 码的构造。这部分主要是利用基本的抽象代数理论和信息焙理论学习分组码的基本编译码方法。 通过这部分的学习，能使学生熟悉现

7、代通信系统的基本性能指标和基本分析方法。五、课程教学学时安排章节号教学内容学时 数学生任务（作业、自学、讨 论等任务要求）对应课程目 标第1章绪论2课后讨论信息的含义课程目标1第2章信息论基础4完成课后练习7题课程目标2第3章无失真信源编码61 .完成课后练习10题2 .完成mat lab编程显本编码 过程课程目标2课程目标3第4章信道编码8完成课后练习5题课程目标3第5章线性分组码6完成课后练习5题课程目标2 课程目标3第6章循环码6Mat lab编程显示编码过程课程目标2课程目标3七、考核方法及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核含到课率、平时作业等点名，作业批改30%期末考核闭卷卷面分数70%考核类别考试成绩登记方式百分制八、推荐教材与主要参考书1、沈连丰，李正权.信息理论与编码基础，科学出版社，2010.32、曹雪虹，张宗橙.信息论基础，清华大学出版社，2009. 2