信息论与编码课程教学大纲.docx

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1、信息论与编码教学大纲课程性质专业必修课课程编号xx409309课程名称信息论与编码适用专业电子信息工程先修课程高等数学、线性代数、数字电子技术、通信原理总学时40 其中理论40学时，实验8学时学分数3一课程简介该课程是电子信息工程专业的重要课程。为了适应数字通信专业的需要，该课程着 重介绍信源的类型与特性、信源炳、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、 、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

2、各行各业计算机信息处理和管理等专门领域的需要。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、信道编码和信息保密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。二、课程教学目标本课程从“概念、描述、度量、分析与计算”五个方面讨论无失真信源、信息病、 病的基本性质与计算；以单个离散信息为主体，讨论各类信道及其容量的计算，从信息 的高效率、高可靠性传输的角度，讨论编码的理论和方法。学生通过本课程的学习应达 到如下知识目标：(1)深入理解有关信息和信息度量的概念，重点掌握离散信源信息度量的计算方

3、法，理解连续信源和离散信源信息度量的异同点。(2)理解香农信息论中信道和信道容量的概念，了解信道容量的分析与计算方法。(3) 了解典型信源和信道的分析方法及其特性。(4)理解“无失真变长编码定理信源编码定理(香农第一定理)”、“有噪信道 编码定理(香农第二编码定理)”的结论和理论意义；了解“高保真准那么下的信源编码 定理(香农第三定理)。(5) 了解和掌握信源编码和信道编码的基本概念、理论和主要方法。三、课程教学基本要求为了更好地掌握本课程的知识，必须先修高等数学、线性代数、数字电 子技术、通信原理等课程，要求学生在课堂上能够掌握各技术的基本原理、特点 和应用背景，课后按要求完成书后的思考题。

4、四、课程教学模块(或教学内容)与学时分配1、理论课教学局部序号教学模块知识点学时1绪论了解：信息论的形成和开展。 理解：通信系统的模型。22信源与信息病了解：信源的描述与分类理解：离散信源嫡和互信息、离散序列信源的靖、连 续信源的炳和互信息、冗余度掌握：会计算给定离散信号和连续信号的信息炳、冗 余度。43信道与信道容 量了解：信道分类和表示参数理解：离散单个符号信道及其容量、离散序列信道及 其容量、连续信道及其容量掌握：会计算给定单个符号信道、离散序列信道和连 续信道的容量84信息率失真函 数了解：失真、平均失真和失真函数的概念理解：平均失真和信息率失真函数、离散信源和连续信源的R(D)计算掌

5、握：会计算给定信源的R(D)45信源编码了解：编码的定义、常用信源编码方法简介理解：无失真信源编码、限失真信源编码定理掌握：常用的无失真信源编码方式，会对给定信号进 行编码4了解：限失真信源编码的定义及分类理解：限失真信源编码定理掌握：常用的限失真信源编码方式，会对给定信号进行编码46信道编码了解：信道编码的意义理解：有扰离散信道的编码定理 掌握：编码定理的应用2了解：纠错编译码的基本原理与分析方法 理解：线性分组码的编码方法和实现 掌握：会对给定信号进行线性分组码编码22、实践课教学局部了解：卷积码的特点理解：卷积码的编码方法与实现掌握：会对给定信号进行卷积码编码和画出实现框图2了解：TCM

6、码的编码原理及特点、其它类型的纠错码介绍理解：TCM码的编码方法掌握：会对给定信号进行TCM码编码27加密编码了解：加密编码的基础知识。理解：国际数据加密算法（IDEA）、公开密钥加密法、 模拟信号加密。掌握：通信网络中的加密、信息安全和确认技术、掌 握各种加密算法的特点和缺乏，会根据实际应用背景 选择加密算法6序 号实验工程名称内容摘要实验学时实验类型开出要求1信息病的计算MATLAB的基本命令；复习信 息嫡基本定义，能够自学图 像嫡定义和基本概念2学时验证性必做2Huffman 编码 实验根据Huffman编码源代码， 学习算法实现流程，培养自 己动手能力。2学时验证性必做3卷积码的编码方

7、 法学习卷积码的概念及编码基 本流程，编写卷积码代码； 掌握卷积码的编码原理。2学时综合性必做4CRC校验编码实 验学习CRC编码基本流程，学 会调试循环冗余校验码编码 程序；掌握CRC校验码的编 码原理，重点掌握按字节编 码方法。2学时综合性必做五、教学方法与策略1、讲授和辅以多媒体演示的教学方式：理论知识以讲解为主，在实际讲授中通过动画演示、视频等展示信息处理、编码等，提高学生的理论学习的兴趣。2、实践课程教学：指导学生通过matlab/simulink软件、Visual C+6. 0软件等编 程实现信源编码、信道编码和信息保密编码等，培养学生能够适应数字通信、信息处理、 信息安全、计算机

8、信息管理等编码工作的要求。六、学生学习成效考核方式考核采用考试与平时考核相结合的方式评定成绩，课程学习成效的考核方式可以多样化，建议按如下考核方式进行。考核环节构成（均为100分制）评分依据占总成绩 的比重期末考试（100分）根据试卷答题情况给以评分60%考勤（100分）课堂考勤10%实验测评实验完成情况酌情给分20%随堂讨论及习题习题效果及课堂讨论参与度10%七、选用教材1徐家品著.信息论与编码.北京：高等教育出版社，2011,03.八、参考资料1冯桂、林其伟、陈东华.信息论与编码技术.北京：清华大学出版社，2011.06.2姜丹.信息论与编码（第3版）.中国科学技术大学出版社，2009,12.3麦凯.信息论、推理与学习算法.北京：高等教育出版社，2006, 07.4余成波.信息论与编码，重庆：重庆大学出版社，2002, 07