《信息論與編碼》課程介紹與教學大綱

PAGE1PAGE5《信息論與編碼》課程簡介課程編號：07034902課程名稱：信息論與編碼/Informationtheoryandcoding學分:2學時：32適用專業(yè)：計算機科學與技術(shù)專業(yè)、網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建議修讀學期：第5學期開課單位：計算機科學與技術(shù)學院網(wǎng)絡(luò)工程系先修課程：線性代數(shù)、概率論考核方式與成績評定標準：課程考核成績采用平時成績+分組報告+期終考試成績相結(jié)合的方式，平時成績占課程考核成績的20%，平時成績考核采用作業(yè)和出勤；分組報告為20%，提交一份專題報告并答辯；期終考試成績占課程考核成績的60%。教材與主要參考書目：教材：《信息論與編碼》，傅祖蕓，趙建中，電子工業(yè)出版社，2014參考書目：1．《信息論與編碼》第二版，陳運著，電子工業(yè)出版社，20142.《信息論與編碼》，曹雪虹，清華大學出版社，20143.《信息論與編碼基礎(chǔ)》，姜丹，電子工業(yè)出版社，20154.《糾錯編碼原理及MATLAB實現(xiàn)》，劉愛蓮，清華出版社，2015內(nèi)容概述：中文：本課程主要介紹信息的概念和信息論研究的主要內(nèi)容，平均互信息的定義和性質(zhì)、各種熵的定義及其之間的關(guān)系、離散平穩(wěn)信源條件熵和極限熵、馬爾可夫信源的特點及其極限熵的求解，信道容量的含義，率失真函數(shù)的含義，香農(nóng)編碼、費諾編碼、哈夫曼編碼，三種典型的譯碼規(guī)則、線性分組碼、循環(huán)碼的生成矩陣和編碼電路、BCH碼、RS碼、卷積碼的四種描述方法和維特比譯碼算法。英文：Thiscoursemainlyintroducestheconceptofinformationandinformationtheoryresearch,thedefinitionsandpropertiesofaveragemutualinformation,allkindsofthedefinitionofentropy,therelationshipbetweendiscreteinformationsourceconditionentropyandentropylimit,Markovainformationsource,characteristicsandthelimitofentropy,themeaningofchannelcapacity,themeaningoftherate-distortionfunction,Shannoncoding,andfeecoding,Huffmancoding,threetypicaldecodingrules,thegeneratormatrixoflinearblockcodes,cycliccodeandcodingcircuit,BCHcode,RScodeandconvolutioncodeoffourkindsofdescriptionmethodandvictorthandecodingalgorithm.《信息論與編碼》教學大綱課程名稱課程編號學分/學時建議開課學期信息論與編碼070349022/32第5學期先修課程后續(xù)課程開課單位適用專業(yè)線性代數(shù)、概率論人工智能、圖像處理網(wǎng)絡(luò)工程系計算機科學一、課程性質(zhì)、目的與任務(wù)信息的概念和研究范圍不斷擴大和深化，已迅速滲透到相關(guān)學科領(lǐng)域，如無線電技術(shù)、自動控制、人工智能、信號與信息處理、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)等等，信息論是信息科學和技術(shù)的基礎(chǔ)理論，信息論與編碼是信息工程和通信工程等相關(guān)專業(yè)的專業(yè)限選課程。信息的概念和研究范圍不斷擴大和深化，已迅速滲透到相關(guān)學科領(lǐng)域，如無線電技術(shù)、自動控制、人工智能、信號與信息處理、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)等等，信息論是信息科學和技術(shù)的基礎(chǔ)理論，信息論與編碼是信息工程和通信工程等相關(guān)專業(yè)的專業(yè)限選課程。教學目標：通過本課程的學習，使學生對信息理論和編碼理論有一個比較全面和系統(tǒng)的了解，掌握信息論的基本概念、基本理論和基本分析方法，掌握基于香農(nóng)編碼理論的一些信道和信源編碼方法，具體包括香農(nóng)編碼、費諾編碼、哈夫曼編碼、線性碼、循環(huán)碼、BCH和RS碼、卷積碼等，為從事信息科學的研究和應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)。（對應(yīng)畢業(yè)要求：1,2,4,9）二、教學內(nèi)容及學時分配（按章節(jié)列出內(nèi)容要求學時等，實驗上機項目要列在課程內(nèi)容一欄）課程內(nèi)容教學要求重點（☆）難點（△）學時安排實驗學時上機學時備注第1章

概論1.1信息的一般概念1.2信息的分類1.3信息論的起源、發(fā)展及研究內(nèi)容A20第2章

信源熵2.1單符號離散信源2.2多符號離散平穩(wěn)信源2.3連續(xù)信源2.4離散無失真信源編碼定理A☆80第3章

信道容量3.1單符號離散信道的數(shù)學模型3.2單符號離散信道的信道容量3.3多符號離散信道的信道容量B☆4第4章

信息率失真函數(shù)4.1基本概念4.2離散信源的信息率失真函數(shù)4.4保真度準則下的信源編碼定理B△40第5章

信源編碼5.1離散信源編碼5.2連續(xù)信源編碼5.3相關(guān)信源編碼5.4變換編碼B☆80第6章

信道編碼6.1信道編碼的概念6.2線性分組碼6.3循環(huán)碼C△60（教學基本要求：A-熟練掌握；B-掌握；C-了解）三、教學方法與教學手段1.教學方法：課堂以授課為主，難、重點講解與多媒體演示相結(jié)合；在重視課堂講授的同時，加強實驗教學環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生的實際應(yīng)用能力及實踐能力。在課堂教學中采用啟發(fā)式、討論式、參與式等教學方法，提高教學質(zhì)量，調(diào)動學生的積極性，使課堂教學效果提高，培養(yǎng)學生的學習興趣，促進教學相長。2.教學手段：利用現(xiàn)代手段提高課堂教學水平,采取講練結(jié)合,結(jié)合答疑、作業(yè)批改，實驗結(jié)合與小組報告討論的方式，利用多媒體等現(xiàn)代教學手段，提高教學質(zhì)量和效果。四、考核方式與成績評定標準課程考核成績采用平時成績+分組報告+期終考試成績相結(jié)合的方式，平時成績占課程考核成績的20%，平時成績考核采用作業(yè)和出勤；分組報告為20%，提交一份專題報告并答辯；期終考試成績占課程考核成績的60%。課程支撐畢業(yè)要求指標點在試卷中的相應(yīng)分數(shù)指標點150指標點230指標點420總計100課程支撐畢業(yè)要求指標點分組報告指標點150指標點230指標點920總計100五、教材與主要參考書目教材：《信息論與編碼》，傅祖蕓，趙建中，電子工業(yè)出版社，2014參考書目：1．《信息論與編碼》第二版，陳運著，電子工業(yè)出版社，20142.《信息論與編碼》，曹雪虹，清華大學出版社，20143.《信息論與編碼基礎(chǔ)》，姜丹，電子工業(yè)出版社，20154.《糾錯編碼原理及MATLAB實現(xiàn)》，劉愛蓮，清華出版社，2015六、大綱編寫的