《信息理論與編碼》課程教學大綱

《信息理論與編碼》課程實驗教學大綱一、課程類別：學科基礎(chǔ)驗證課程學分：3二、實驗總學時：8三、應(yīng)開實驗個數(shù)：2~4必開實驗個數(shù)：0選開實驗個數(shù)：7四、適用專業(yè)：電子信息工程五、實驗成績評定方法：預(yù)習及預(yù)習報告占20%，實驗操作能力占45%，實驗報告占35%。六、實驗成績占課程總成績比例：10%七、實驗教材或自編指導書：自編八、實驗項目：實驗編號實驗項目名稱實驗類型實驗學時要求實驗一熟悉Matlab仿真環(huán)境驗證性2選開實驗二信號與頻譜實驗驗證性2選開實驗三信道噪聲對信號的影響驗證性2選開實驗四分組碼實驗驗證性2選開實驗五卷積編碼與維特比譯碼驗證性2選開實驗六糾錯碼編譯原理及設(shè)計設(shè)計性4選開實驗七線性分組碼、Turbo碼和網(wǎng)格編碼調(diào)制的實驗板實驗綜合性4選開實驗一熟悉Matlab仿真環(huán)境學時：2（一）實驗類型：驗證性（二）實驗?zāi)康模?．熟悉Matlab應(yīng)用。2．熟悉Simulink下模塊操作及運行。3．利用Simulink進行信號的運算。（三）實驗內(nèi)容：1．利用Constant模塊、Sine模塊、Add模塊以及Scope模塊觀測sin（t）和C+sin（t）兩信號波形區(qū)別。2．觀測sin（t）,cos（t）,并與sin（t）+cos（2t）波形相比較。3．利用信號產(chǎn)生器（SignalGenerator）生成方波信號、鋸齒波信號、隨機信號。（四）要求：選開（五）每組人數(shù)：2（六）主要儀器設(shè)備及配套數(shù)：PC機（350Mhz以上CPU）30臺。（七）所屬實驗室：電子信息技術(shù)實驗室—數(shù)字信號處理實驗室實驗二信號與頻譜實驗學時：2（一）實驗類型：驗證性（二）實驗?zāi)康模?．了解和掌握一些常用信號的波形和頻譜，理解仿真波形和頻譜并分析它與實際頻譜的差別。2．掌握信號時頻域變換中的移頻等重要性質(zhì)，并深入理解抽樣定理的意義。3．通過學生編程來產(chǎn)生任意的周期波形并觀察頻譜。（三）實驗內(nèi)容：1．觀察正弦信號sin（t）方波的頻譜。2．觀察復合信號1.2sin（2t）+cos（4t）的信號頻譜。3．驗證頻率搬移（調(diào)制）特性。（四）要求：選開（五）每組人數(shù)：2（六）主要儀器設(shè)備及配套數(shù)：PC機（350Mhz以上CPU）30臺。（七）所屬實驗室：電子信息技術(shù)實驗室—數(shù)字信號處理實驗室實驗三信道噪聲對信號的影響學時：2（一）實驗類型：驗證性（二）實驗?zāi)康?．熟悉信道模型模塊及其參數(shù)的意義。2．熟悉在加性白高斯噪聲下，信噪比在傳輸過程中影響。3．熟悉BSC信道下，輸出和輸入之間的關(guān)系。4．利用Simulink進行信道的仿真運算。（三）實驗內(nèi)容：1．利用AWGN模塊、Sine模塊以及Scope模塊觀測sin（t）在有噪聲和無噪聲情況下兩信號波形區(qū)別。2．改變AWGN參數(shù)Eb/No=2dB，重新做實驗，并記錄，直至在示波器上看到比較完整的波形。比較兩種情況下的不同。3．改變正弦波為Constant（Amplitude=1，Sampletime=0.1）,AWGN模塊為BSC模塊，用Scope觀測BSC模塊兩個輸出端有什么區(qū)別，并思考原因。（四）要求：選開（五）每組人數(shù)：2（六）主要儀器設(shè)備及配套數(shù)：PC機（350Mhz以上CPU）30臺。（七）所屬實驗室：電子信息技術(shù)實驗室—數(shù)字信號處理實驗室實驗四分組碼實驗學時：2（一）實驗類型：驗證性（二）實驗?zāi)康模?．通過對差錯控制編碼的的軟件仿真和以及學生的參與，能讓學生直觀認識差錯編碼的控制原理的工作原理。2．理解線性分組碼和循環(huán)碼的基本概念以及編碼的方法。（三）實驗內(nèi)容：1．線性分組編碼（漢明碼）與解碼。2．線性分組碼通過有噪聲的BSC信道。3．循環(huán)碼編碼與解碼。循環(huán)編碼通過有噪聲的BSC信道。（四）要求：選開（五）每組人數(shù)：2（六）主要儀器設(shè)備及配套數(shù)：PC機（350Mhz以上CPU）30臺。（七）所屬實驗室：電子信息技術(shù)實驗室—數(shù)字信號處理實驗室實驗五卷積編碼與維特比譯碼學時：2（一）實驗性質(zhì)：驗證性（二）實驗?zāi)康模?．理解網(wǎng)格編碼調(diào)制的原理，了解作為網(wǎng)格編碼調(diào)制基本影射原則。2．通過仿真繪出誤碼率－信噪比曲線，認識TC優(yōu)勢及應(yīng)用。3．能夠根據(jù)編碼器結(jié)構(gòu)和譯碼網(wǎng)格圖設(shè)計源數(shù)據(jù)，并根據(jù)給出的譯碼步驟自行編寫維比特軟譯碼程序，編程加深對實驗原理的理解，增強實踐能力。（三）實驗內(nèi)容：1．熟悉網(wǎng)格編碼調(diào)制的基本原理。2．維比特軟譯碼的基本理論。3．維比特譯碼算法的計算機實現(xiàn)步驟。（四）要求：選開（五）每組人數(shù)：２（六）主要儀器設(shè)備及配套數(shù)：PC機（350Mhz以上CPU）30臺。（七）所屬實驗室：電子信息技術(shù)實驗室—數(shù)字信號處理實驗室實驗六糾錯碼編譯原理及設(shè)計學時：4（一）實驗性質(zhì)：設(shè)計性（二）實驗?zāi)康模?．理解Turbo編碼的原理。2．通過仿真繪出誤碼率－信噪比曲線，認識Turbo編碼優(yōu)勢及性能。3．通過對程序分析，加深對實驗原理的理解，增強實踐能力。（三）實驗內(nèi)容：1．分析Turbo碼程序，并將程序輸入計算機。2．分析程序運行結(jié)果。（四）要求：選開（五）每組人數(shù)：２（六）主要儀器設(shè)備及配套數(shù)：PC機（350Mhz以上CPU）30臺。（七）所屬實驗室：電子信息技術(shù)實驗室—數(shù)字信號處理實驗室實驗七線性分組碼、Turbo碼和網(wǎng)格編碼調(diào)制的實驗板實驗學時：4（一）實驗性質(zhì)：綜合性（二）實驗?zāi)康模?．掌握線性分組碼、Turbo碼和網(wǎng)格編碼調(diào)制原理。2．熟悉實驗板操作及運行。（三）實驗內(nèi)容：1．給定線性分組碼生成矩陣G，求出該線性分組碼的監(jiān)督局鎮(zhèn)H以及各位錯誤碼的矯正子，供譯碼時使用。對含有不定個數(shù)錯碼的線性分組碼進行譯碼，通過觀測譯碼結(jié)果，分析分組碼的糾錯能力。2．交織器、刪余對Tur