第一篇:20120618信息论与编码课程设计任务书
《信息论与编码》课程设计任务书
一、设计目的
通过课程设计使学生更进一步掌握信息论与编码课程的有关知识,提高编程的能力,并将所学的内容加以综合。通过查阅资料,了解所学知识的应用情况。同时也使学生通过动手进行程序设计从而提高解决实际问题的能力。
二、课程设计要求
1、认真查阅资料
2、遵守课程设计时间安排
3、按时上机,认真调试程序
4、认真书写报告
三、报告书写格式
1、课程设计封面
2、课程设计任务书
3、正文
4、参考文献
5、课程设计成绩报告单
四、设计题目
1、符号信源熵的求解
给定信源各个符号发生概率,条件概率,编程求解各个符号的自信息量和信源的熵,条件熵,联合熵。
2、图像信源熵的求解
读入一幅图像,编程实现求解图像信源的熵。3、互信息的求解
已知信源发出x的概率,及接收到y后的x的后验概率,编程实现互信息、平均互信息的求解。
4、唯一可译码的判断
总结唯一可译码的概念与判断方法,编程实现:给定码字,判断是否为唯一可译码。5、即时码的构造与判断
总结即时码的概念与判断方法,编程实现:构造给定码长的即时码;给定码字,判断是否为即时码。
6、Kraft不等式的分析与判断
编写程序,给定信源符号个数,码元进制数和码长,判断唯一可译码是否存在。7、香农编码的分析与实现
给定信源各个符号及其发生概率,编程求解其香农编码的码字,平均码长,及编码效率。8、费诺编码的分析与实现
给定信源各个符号及其发生概率,编程求解其费诺编码的码字,平均码长,及编码效率。9、用香农-费诺-埃利斯编码的分析与实现
给定信源各个符号及其发生概率,编程求解其香农-费诺-埃利斯编码码字,平均码长,及编码效率。
10、哈夫曼编码的分析与实现
给定信源各个符号及其发生概率,编程求解其哈夫曼编码码字,平均码长,及编码效率。11、LZW编码的分析与实现 12、算术编码的分析与实现
13、线性分组码的编译码的分析与实现
14、对称信道容量的求解
给定信道的概率矩阵,编程判断其是否为对称信道,并求解其信道容量 15、准对称信道容量的求解
给定信道的概率矩阵,编程判断其是否为准对称信道,并求解其信道容量 16、信道容量迭代算法的分析与实现 17、率失真函数R(D)的计算
说明:
(1)课程设计的题目共17个,一个班一个题目最多供6人选。
(2)课程设计说明书一般应包括理论分析与仿真,编程语言可自行选择,说明书字数在3000字左右;
(3)把任务书信息补充完整,参考文献可更改,设计的内容细节和具体要求可以和指导老师协商后,有所更改。
(4)多人做一个题目时要有不同的分工或侧重点,写出的课程设计说明书不能雷同,如重复率超过50%,同组人均不能通过。
五、时间安排
1、查阅资料及程序设计(4天)
2、上机调试程序(4天)
3、书写报告(2天)
六、成绩评定
1、未完成设计任务,没达到设计要求则成绩为“不及格”。
2、基本完成设计任务,并撰写出课程设计报告则成绩为“及格”。
3、学生能够认真查阅资料,独立完成设计任务,程序调试通过,并且撰写出课程设计报告则成绩为“中”。
4、学生能够认真查阅资料,独立完成设计任务,程序调试通过,功能完善,操作灵活,界面美观,并且撰写出课程设计报告则成绩为“良好”。
5、学生根据自身的实际能力,在实现设计题目基本要求的基础上增加一些功能,评定成绩时根据其难度和完成情况给与适当加分,如界面效果,系统操作的方便性、灵活性、创新性等,如果设计非常完善则成绩为“优秀”。
七、参考文献 傅祖芸.信息论— — —基础理论与应用.北京:电子工业出版社,2001 2 周荫清.信息理论基础.北京:北京航空航天大学出版社,2002 3 T M Cover & J A Thomas.Elements of Informat ion Theory.New York: John Wiley& Sons.Inc., 1991 4 [美] R W 汉明著,朱雪龙译.编码和信息理论.北京:科学出版社,1984 5 朱雪龙.应用信息论基础.北京:清华大学出版社,2001 6 姜丹.信息论与编码.合肥:中国科技大学出版社,2001 陈运.信息论与编码.北京:电子工业出版社,2002 8 曹雪虹.信息论与编码.北京:北京邮电大学出版社,2001 9 吴伟陵.信息处理与编码.北京:人民邮电出版社,2003
第二篇:信息论与编码课程设计报告
河南理工大学课程设计报告书
信息论与编码课程设计报告
设计题目: 统计信源熵与香农编码
专业班级 学 号 学生姓名 指导教师 教师评分
2014年3月24日
河南理工大学课程设计报告书
目录
一、设计任务与要求.................................................2
二、设计思路.......................................................2
三、设计流程图.....................................................3
四、程序运行及结果.................................................5
五、心得体会.......................................................6 参考文献..........................................................6 附录:源程序........................................................7
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一、设计任务与要求
1、统计信源熵
要求:统计任意文本文件中各字符(不区分大小写)数量,计算字符概率,并计算信源熵。
2、香农编码
要求:任意输入消息概率,利用香农编码方法进行编码,并计算信源熵和编码效率。
二、设计思路
1、统计信源熵:
统计信源熵就是对一篇英文文章(英文字母数为N),通过对其中的a,b,c,d/A,B,C,D.....(不区分大小写)统计每个字母的个数n,有这个公式P=n/N可得每个字母的概率,最后又信源熵计算公式H(x)=p(xi)logp(xi)i1n,可计算出信源熵H,所以整体步骤就是先统计出英文段落的总字符数,在统计每个字符的个数,即每遇到同一个字符就++1,直到算出每个字符的个数,进而算出每个字符的概率,再由信源熵计算公式计算出信源熵。
2、香农编码:
香农编码主要通过一系列步骤支出平均码长与信源之间的关系,同时使平均码长达到极限值,即选择的每个码字的长度ki满足下式:
I(xi)kiI(xi)1,i
具体步骤如下:
a、将信源消息符号按其出现的概率大小依次排列为:p1p2......pn b、确定满足下列不等式的整数码长ki为:lb(pi)kilb(pi)1 c、为了编成唯一可译码,计算第i个消息的累加概率:pip(ak)k1i1
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d、将累加概率Pi变换成二进制数。
e、取Pi二进制数的小数点后Ki位即为该消息符号的二进制码字。
在香农编码中对于求解编码效率主要是依靠这个公式:R=H(X)/K,其中kp(aik)ii1n
H(x)=p(xi)logp(xi)i1n对于求解信源熵主要依靠公式:,三、设计流程图
1、统计信源熵:
2、香农编码
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四、程序运行及结果
1、统计信源熵:
2、香农编码:
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五、心得体会
课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。在这个过程中,不仅锻炼了我们缜密的思维和坚持不解的毅力,更磨练了一个队伍的团结互助的精神,只有通过大家一起努力才能将课程设计的所有环节都顺利的完成,另外程序设计中我们遇到问题并解决问题的过程,使得我们独自探索并解决问题的能力了有了一个提高,这有利于我们以后的学习。
在此次课程设计中,我们主要是做了统计信源熵与香农编码这两个题目,初一看题目感觉应该很简单,但真正的去做的时候才发现并不是想象的那么简单,由于信息论与编码是年前学的,而课程设计是现在才做,所以经历一个寒假,整本书的知识点都忘得差不多了,所以不得不重新复习课本,以便于自己能好的完成这次的课程设计。另外就是对以前的大一学的C语言也是一个考验,虽然在平时也用一些相关方面的知识,但是相对完成此次的编程任务显然不太容易,所以这次课程设计不仅锻炼了我们做文档,做PPT的能力,也帮助我们对相关知识的做了一个整体复习。还有就是在此过程中,也遇到了一些自己不能解决的问题,就会请教其他组员,一起共同讨论,直到解决,这是的我们充分认识到了团队协作的重要性,也体验到了在问题得到解决的时候所独有的那份喜悦。也体会到了与队友的合作更是一件快乐的事情,只有彼此都付出,彼此都努力维护才能将作品做的更加完美。
我认为,在这学期的课程设计中,在收获知识的同时,还收获了阅历,收获了成熟,在此过程中,我们通过查找大量资料,请教老师,以及不懈的努力,不仅培养了独立思考,在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是,在课程设计上,我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的,真的是受益匪浅。要面对社会的挑战,只有不断的学习、实践,再学习、再实践。
参考文献
[1]曹雪虹,张宗橙.信息论与编码.北京:清华大学出版社,2007.[2]王慧琴.数字图像处理.北京:北京邮电大学出版社,2007.[3]刘宏.C++程序设计教程.武汉:武汉大学出版社,2005.河南理工大学课程设计报告书
[4]杨永国,张冬明.Visual C++6.0实用教程.北京:清华大学出版社,2007.[5] 陈运.信息论与编码 [M].北京:电子工业出版社,2011.[6] 姚领田.精通MFC程序设计 [M].北京:人民邮电出版社,2006.[7] 傅祖芸.信息论—基础理论与应用(第二版).北京:电子工业出版社,2007.5 [8] 傅祖芸.信息论基础.北京:电子工业出版社,1989 [9] R W汉明.朱雪龙译.编码和信息理论.北京:科学出版社,1984 附录:源程序
1、统计信源熵: #include
while((c=getchar())!='n'){ for(i=65;i<=90;i++){ if(i==c){ ch[i-65]++;sum++;}
} for(i=97;i<=112;i++){ if(c==i){ ch[i-97]++;sum++;} }
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} for(i=0;i<50;i++){ p[i]=(double)ch[i]/(double)sum;if(p[i]!=0){
printf(“ p(%c)= %1.2f ”,i+65, p[i]);n++;} if(n==3){ printf(“n”);n=0;} } for(i=0;i<=25;i++){ if(p[i]!=0)H=H+p[i]*(log(p[i]));} printf(“n”);printf(“信息熵=%f”,-H);printf(“n”);}
2、香农编码 #include
int i,n, j,k;float sum=0;float p[100]={0};float m,H1=0,H2=0;float Pi[100]={0};int l[100];char c[100][100];printf(“作者,于文达 王晨 杨帅 张健n”);
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printf(“请输入x的个数n”);scanf(“%d”,&n);printf(“n”);printf(“请输入p[i]的概率分布n”);for(i=0;i { printf(“错误输入,请重输n”); } for(j=0;j for(i=0;i if(p[i] for(j=1;j 河南理工大学课程设计报告书 } for(i=0;i } printf(“p[i]序列为 累加概率Pi 码长Kin”);for(i=0;i { for(k=0;k } } printf(“ 码字n”);for(i=0;i } else c[i][k]='0';m=m-1;c[i][k]='1';if(m==(int)m)l[i]=(int)m;else l[i]=(int)(m+1); 河南理工大学课程设计报告书 } printf(“ %c”,c[i][k]);printf(“n”);for(i=0;i 信息论与编码的应用 信息论是信息科学的主要理论基础之一,它是在长期通信工程实践和理论基础上发展起来的。信息论是应用概率论、随机过程和数理统计和近代代数等方法,来研究信息的存储、传输和处理中一般规律的学科。它的主要目的是提高通信系统的可靠性、有效性和安全性,以便达到系统的最优化。编码理论与信息论紧密关联,它以信息论基本原理为理论依据,研究编码和译码的理论知识和实现方法。【关键词】信息论 电子信息工程 通信 网络 一、信息论应用 人类社会的生存和发展无时不刻都离不开信息的获取、传递、再生、控制和利用。信息论正式一门把信息作为研究对象的科学,以揭示信息的本质特性和规律为基础,应用概率论。随机过程和树立统计等方法来研究信息的存储、传输、处理、控制和利用。它主要研究如何提高信息系统的可靠性、有效性、保密性和认证性,以使信息系统最优化。许多 科学技术问题(如无线电通讯、电视、遥测、图像和声音识别等)都必须以信息论为理论指 导才能很好地解决。信息论的研究对象又可以是广义的信息传输和信息处理系统。从最普通 的电报、电话、传真、电视、雷达、声纳, 一直到各类生物神经的感知系统, 以及大到人类社会系统,可以用同一的信息论观点加以阐述, 都可以概括成某种随机过程或统计学的数学模型加以深入研究。例如信息论在一下几个方面都得到了广泛的应用。 信息论在数据压缩理论中的应用 数据压缩的主要目的是力求用最少的数据表示信源所发出的信号,使信号占用的存储空间尽可能小,以达到提高信息传输速度的目的。数据压缩在近代信息处理问题中有大量的应用,无论在数据存储或传送中,通过数据压缩不仅可以大大节省资源利用的成本,而且把一些原来无实用意义的技术,如多媒体技术中的一些问题,达到具有实用意义的标准。 数据压缩作为信息论研究中的一项内容,主要是有关数据压缩比和各种编码方法的研究,即按某种方法对源数据流进行编码,使得经过编码的数据流比原数据流占有较少的空间。其中基于符号频率统计的哈夫曼编码效率高,运算速度快,实现方式灵活,使得其在数据压缩领域得到了广泛的应用。 数据压缩技术的不断完善是依靠在信息论这门学科的成长上的,信息能否被压缩以及能在多大程度上被压缩与信息的不确定性有直接的关系,人工智能技术将会对数据压缩的未来产生重大影响。 信息论在密码学中的应用 密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。从传统意义上来说,密码学是研究如何把信息转换成一种隐蔽的方式并阻止其他人得到它。密码术的研究和应用虽有很长的历史,但在信息论诞生之前,它还没有系统的理论,直到香农发表的保密通信的信息理论一文,为密码学确立了一系列的基本原则与指标,如加密运算中的完全性、剩余度等指标,它们与信息的度量有着密切相关。之后才产生了基于信息论的密码学理论,所以说信息论与密码学的关系十分密切。 近代密码学由于数据加密标准与公钥体制的出现与应用,使近代密码学所涉及的范围有了极大的发展,尤其是在网络认证方面得到广泛应用,但其中的安全性原理与测量标准仍未脱离香农保密系统所规定的要求,多种加密函数的构造,如相关免疫函数的构造仍以香农的完善保密性为基础 信息论在数字移动通信系统中的应用 数字移动通信系统主要包含编码和译码两种技术。移动信道是最复杂的一种信道,为了保证在不利的条件下接受信号的传输质量,就必须采用各种抗衰落技术和数字传输技术,如分集技术、扩频技术、均衡、交织和纠错编码等。信息论在统计中的应用 信息论在统计中的应用一般指信息量在统计中的应用,也有编码定理与码结构在统计中的应用等问题。由于统计学研究的问题日趋复杂,如统计模型从线性到非线性,统计分布从单一分布到混合分布,因此信息量在统计中的作用日趋重要,在许多问题中以信息量作为它们的基本度量 [2]。 在统计领域里,统计计算技术近年来发展很快,它使许多统计方法,尤其是Bayes统计得到广泛的运用。信息与统计相结合的其他典型问题还很多,如假设检验中的两类误差估计问题,试验设计问题,信息量在有效估计中的应用问题等,这些问题已使信息论与统计学想成相互推动发展的局面。 编码技术在调制解调技术中的应用 在上个世纪80到90年代,信息编码理论应用的两项重大成果是:调制解调理论及数据压缩理论在多媒体技术领域的应用。调制解调码的出现从根本上改变了数据通信的状况,使调制解调码通信速度从原来的1200bit/s逐步增加到30000bit/s。我们可以简单计算得知,调制解调码大大提高了数据传输速度,提高了25倍,从而使现有的网络通信成为实用性的技术。 编码技术在快速通信领域中的应用 编码理论在快速通信技术中已得到了大量的应用,通信技术已从低速向高速发展,通信手段正向微波、卫星等方向发展,因此误差干扰问题突现出来,利用纠错码可大大降低通信中的差错率。在20世纪70到80年代的代数码,如BCH码、R-S码等为克服误差干扰发挥了重要作用,成为通信工程不可缺少的一个组成部分。 3.7信息论在其他领域中的应用 现今时代信息科学飞速发展,信息论已跨越了通信领域,在其他领域也得到了广泛应用。信息论不仅在计算机、自动控制等方面突现作用,还开始涉及到物理学、化学、生物学、心理学、医学、经济学、人类学、语言学、统计学和管理学等学科。 比如信息论在水资源系统工程中可以利用信息论的方法建立模型推到降水、储水量等分布的问题。在建筑工程故障诊断中信息论也得到了应用,它用熵的概念对所测量的数据进行处理和误差分析。另外,信息论也能在作战效能评估中得到应用研究,我们可以从信息的不确定性着手评估其作战效能。我们不难看出,信息论在很多领域都有所应用。 结 论 信息是自从人类出现以来就存在于这个世界上了,天地万物,飞禽走兽,以及人类的生存方式都离不开信息的产生和传播。信息论方法具有普遍的适用性,因此可以把课上学习的内容和我们的日常生活紧密结合起来,从而提高学习的兴趣。例如,在学习多符号离散信源时,可以和日常生活中大家在电视上见到的摇奖场面联系起来。一台简单的摇奖机,从十个号码球中摇出一个数字号码,可以看作一个单符号离散信源,它有十个符号,从0至9。如果需要摇出七位数的体育彩票号码,这可以看成是一个多符号信源,一次同时发出七个符号,而且是单符号离散信源的7次扩展。又如,在学习汉明距离时,可以和英语学习联系起来。在英语中拼写非常接近的单词很容易混淆或者拼写错误,用信息论的观点来看就是两个码字的汉明距离(不同位的个数)太小,因此抗干扰的能力差。 由于信息论方法具有相当普遍的意义和价值,因此在计算机科学、人工智能、语言学、基因工程、神经解剖学甚至金融投资学等众多领域都有广泛的应用,信息论促进了这些学科领域的发展,同时也促进了整个社会经济的发展。人们已经开始利用信息论的方法来探索系统的存在方式和运动变化的规律,信息论已经成为认识世界和改造世界的手段,信息论对哲学领域也有深远的影响。由此可见,《信息论与编码》的课程对我们至关重要! 参考文献 [1] 曹雪虹,张宗橙.信息论与编码[M].北京:清华大学出版社.2004. [2] 沈世镒,吴忠华.信息论基础与应用[M].北京:高等教育出版社.2004. [3] 隋晓红,王艳营.信息论与编码[M].北京:北京大学出版社.2010 [4] 傅祖芸.信息论—基础理论与应用[M].北京:电子工业出版社.2004. [5] 维芬,云娜.信息论基本问题简述[J].信息与控制.2006 《信息论与编码》教学大纲 电子信息工程专业(本科) 课程编号:() 课程名称:信息论与编码 参考学时:52 其中实验或上机学时:0 说明部分 1.课程性质 本课程是电子信息类专业的技术基础课 2.课程教学的目的及意义 人类社会的生存和发展无时无刻都离不开信息的获取、传递、处理、控制和利用。特别是迈入21世纪――高度信息化时代,信息的重要性更是不言而喻。信息业的发展,需要大量从事信息、通信、电子工程类专业的人才,而《信息论和编码》课程为电子信息工程学科的基础课,同时也可作为信息科学其它相关学科的选修课,掌握它,可以指导理论研究和工程应用。 本课程注重基本概念、基本理论和基本分析方法的论述,并结合实例建立数学模型,给出推演过程,力求物理概念清晰、数学结构严谨和完整、逐步深入展开。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。使学生掌握信息理论的基本概念和信息分析方法及主要结论,为今后从事信息领域的科研和工程工作进一步研究打下坚实的理论基础。3.教学内容及教学要求 该课程是电子信息工程、信息安全工程专业的专业课。是为了适应数字通信、信息处理和信息安全等方面的专业需要开设。该课程着重介绍信息论应用概率论、随机过程和现代数理统计方法,研究信息提取、传输和处理的一般规律,提高信息系统的有效性和可靠性,实现信息系统的最优化。 信息论是现代通信与信息工程的理论基础,主要内容包括:信息的定义和测度;各类离散信源和信息熵;剩余度;信道和互信息;平均互信息和信道容量;数据处理和信息测量理论;信息率失真函数和数据压缩原理;离散信源无失真和限失真信源编码理论和编码方法;离散有噪信道编码理论和编码原则。教学基本要求: 了解通信系统各部分的主要组成以及作用、香农的三大编码定理; 掌握各类离散信源和信息熵、信道及其信道容量、信息率失真函数和数据压缩原理、离常用的无失真信源编码方法、纠错码基本思想及常用的纠错编码方法。4.教学重点、难点 教学重点: 信息以及失真的测度、信道及信道容量、无失真信源编码方法以及有噪信道编码方法。教学难点: 典型序列以及由此推导出的香农三大编码定理及其逆定理。5.教学方法及教学手段 课堂讲学为主,习题讲解为辅。6.教学学材及主要参考书 1.傅祖芸编著,《信息论-基础理论与应用》,北京:电子工业出版社,2001年 2.姜丹,《信息论与编码》,合肥,中国科学技术大学出版社,2001年 3.曹雪虹,张宗橙,信息论与编码,北京,清华大学出版社,2004年 7.其它 考核形式:考试(笔试),教学环境:课堂 本课程应开设在概率论与随机过程等数学学科信号与系统之后,是数字图像处理的基础课程。 总学时数 课程总学时数: 52 其中,课堂讲授: 46 作业:6 二、正文部分 第一章:绪论 一、教学要求 了解信息论研究对象、目的、发展简史与现状; 了解通信系统的模型以及通信系统各部分的主要组成以及作用 二、教学内容 第一节 信息的概念 知识要点:信息的概念及自信息 第二节 信息论研究的对象、目的和内容 知识要点:信息论研究的对象、目的和内容 第三节:信息论发展简史 知识要点:信息论发展简史 三、本章学时数 2学时 第二章:离散信源及其测度 一、教学要求 了解信源的相关性和剩余度的概念,信息的概念,信息,信号,消息,数据的关系与联系。 掌握信源的数学模型、离散无记忆信源、离散平稳信源和马尔可夫信源基本理论。 二、教学内容 第一节 信源的数学模型及分类 知识要点:信源的数学模型,离散无记忆信源及其扩展信源。第二节 信息熵及其基本性质 知识要点:自信息及信息熵离散无记忆扩展信源熵,熵的基本性质及最大离散熵定理。第三节 离散平稳信源 知识要点:离散平稳信源定义,联合熵,条件熵以及极限熵。第四节 马尔可夫信源 知识要点:马尔可夫信源定义,马尔可夫信源熵 第四节 信息剩余度 知识要点:信息剩余度以及自然语言熵 三、本章学时数 8学时 第三章:离散信道及其信道容量 一、教学要求 了解一般信道容量计算。 掌握信道的数学模型,离散无记忆信道以及一些特殊信道容量的计算方法。 二、教学内容 第一节 信道数学模型及分类 知识要点:信道数学模型及不同的分类,信道矩阵。第二节平均互信息及特点 知识要点:信道疑义度,互信息和平均互信息及其特性,平均条件互信息。第三节 信道容量及一般计算方法 知识要点:离散无噪信道及信道容量,对称离散信道、准对称信道的容量计算。第四节 离散无记忆扩展信道及其容量 知识要点:离散无记忆扩展信道及其容量,信源与信道的匹配。 三、本章学时数 6学时 第四章:无失真信源编码 一、教学要求 了解其它一些无失真信源编码方法。 理解渐近等分割性及典型序列,算术编码方法及具体实现方案; 掌握编码的定义,码的分类,定长编码定理,变长编码定理,最佳编码方法:香农编码方法,费诺编码方法,哈夫曼编码方法。 二、教学内容 第一节 等长码及等长信源编码定理 知识要点:编码器的概念,码的定义,等长码及等长信源编码定理,典型序列及其性质,编码效率。 第二节 变长码及变长信源编码定理 知识要点:唯一可译码定义及其判断方法,即时码的树图法构造,Kraft不等式,紧致码,变长信源编码定理。 第三节 编码方法 知识要点:香农编码,费诺编码,香农-费诺-埃利斯编码,哈夫曼编码,游程编码,算术编码和其它一些编码方法。 三、本章学时数 10学时 第五章:有噪信道编码 一、教学要求 了解检错码与纠错码的方法。理解渐近等分割性及典型序列。 掌握的重点内容有:有噪离散信道的编码定理,差错控制与信道编译码的基本原理,线性分组码,卷积码,网格编码调制与级联码简介。 二、教学内容 第一节 错误概率与译码规则和编码方法 知识要点:最小错误概率译码准则,最大似然译码准则,最小距离译码准则及其之间相互关系,平均译码错误概率,错误概率与译码规则和编码方法关系,信道编码的编、译基本准则。 第二节 有噪信道编码定理 知识要点:有噪信道编码定理及其逆定理,信源信道编码定理。第三节 纠错码 知识要点:纠错码分类,分组码的最小距离与检、纠错能力,分组码的码率,线性分组码的特性,生成矩阵和一致监督矩阵及其关系,线性分组码的编、译码方法,汉明码,卷积码及其构造方法。 三、本章学时数 10学时 第六章:波形信源和波形信道 一、教学要求 了解连续信源和波形信源的信息测度,连续信道和波形信道的分类,连续信源熵的变换,连续信道和波形信道的信道容量的计算方法。 掌握连续信源和波形信源的信息测度。 二、教学内容 第一节 连续信源和波形信源的信息测度 知识要点:连续信源的差熵、波形信源的差熵和两种特殊信源的差熵。第二节 连续信道和波形信道的分类 知识要点:按噪声统计特性分类,按噪声对信号的作用和功能分类。第三节 连续信道和波形信道的信息传输率 知识要点:单符号连续信道的平均交互信息,连续信道的平均交互信息的特性。第四节 连续信道和波形信道的信道容量 知识要点:单符号高斯加性信道的信道容量,单符号非高斯加性信道的信道容量,多维无记忆高斯加性信道的信道容量。 三、本章学时数 8学时 第七章:限失真信源编码 一、教学要求 了解保真度准则下的信源编码定理 掌握失真度与平均失真度,信息率失真函数与特性,R(D)函数的参数表述及其计算。 二、教学内容 第一节 失真度与平均失真度 知识要点:失真度与平均失真度,D失真许可试验信道。第二节 信息率失真函数与特性 知识要点:信息率失真函数R(D)的定义,离散信源的R(D)函数,高斯连续信源的R(D)函数,R(D)的定义域和单调性等性质。 第三节 信息率失真函数的参量表述与计算 知识要点:信息率失真函数的计算 第四节 保真度准则下的信源编码定理 知识要点:失真限典型序列,失真信源编码定理和编码逆定理,有失真信源编码定理的实用意义。 三、本章学时数 8学时 执笔人: 胡学友 教研室:XXX 系主任审核签名:XXX 5 赣南师范学院物理与电子信息工程学院 教 案 授课教师:朱赟 授课对象:电子信息工程 授课学期:第六学期 总学时:32学时 使用教材:电子工业出版社《信息论与纠错编码》张丽华 第次课教案 教学组织 一、自我介绍:略 二、课程介绍: 1、任务和地位:信息论是由Shannon奠基的一门数学学科,它产生于有效而可靠的通信问题中,并获得了广泛应用。编码技术是信息论的重要分支的基础。它在通信和计算机工程实践中得到了广泛的应用,成为通信系统设计中的一项通用技术。通过本课程的学习,使学生对信息理论有一个比较全面和系统的了解,掌握信息论的基本概念和信息论方法,为从事信息科学的研究和应用打下一个坚实的基础。课程以信号和信道的知识为基础,讲述信息论的基本概念,信源编码、信道编码和伪随机码的基本知识。 2、知识要求:通过一个学期的学习要达到如下要求: 1)掌握平均信息量—熵的概念,了解信息论的基本知识和信道容量的计算。2)掌握信源编码的意义,了解提高信息传输“有效性”的方法,掌握平均码长的计算和最佳信源编码的概念,通过仙农定理导出霍夫曼编码规则。3)掌握信道编码的意义,了解提高信息传输“可靠性”的方法,掌握纠错编码的基本概念,重点讲解线性分组码的检错能力,介绍卷积码基本概念。4)掌握伪随机码的基本概念,m序列码的产生及应用。 先修课程:信号与系统、数字逻辑电路、微机原理与应用、通信原理。 3、能力要求:本课程重点是通过讲解信息论与编码技术使学生掌握提高信道传输的“有效性”和“可靠性”的基本理论。 4、考试成绩计算方法: 平时成绩 30%(主要包括作业和出勤)期终考试 70% 课程性质: 学科基础课: ①电子信息类专业基础课 ②研究生考试课程 6 进度安排 4学分 32理论学时 16周 2学时/周 7 学习方法与注意事项 1、学习、目的、方法 2、课程框架(理清)3、听课与笔记 4、实用方法与公式 5、预习与复习(书、笔记)6、作业(多练习)教材及参考书 教材: 信息论与纠错编码 张丽华 电子工业出版社 参考书: [1] 王新梅等编著,《纠错码-原理与方法》(修订版),西安电子科技大学出版社,2001 年。 [2] 张宗橙编著,《纠错编码原理和应用》,电子工业出版社,2004年。[3] [日]江藤良纯等主编,《纠错编码原理及应用》,科学出版社,2004年。[4] [美]S.林著,陈太一译,《纠错编码入门》,人民邮电出版社,1976年。[5] 姜丹编著,《信息论与编码》,中国科学技术大学出版社,2001年。主要内容 (1)信息及信息的度量 (2)离散信源及信源熵,离散信道及信道容量(3)信源编码定理和信道编码定理 (4)平均失真测度和信息率失真函数,率失真编码定理(5)线性分组码(6)循环码和卷积码 三 授课.一、讲授内容 第一章 信息论基础 1.1信息的概念 1.2数字通信系统 1.3 信源及其数学模型 二、教学目的及要求 要求学生明确本课程的学习目的及要求,初步了解本课程的特点及学习方法,掌握信息的基本概念和特点,了解信息论研究的对象、目的和内容,了解信息论的形成和发展趋势,以及目前信息论与编码的主要研究成果,激发学习信息论与编码的兴趣与热情。要求学生掌握信源的基本概念和特点及信源的描述,掌握离散无记忆信源、离散有记忆信源与马尔可夫信源的特点与描述方法。 三、教学重点 本课程的特点及学习方法、信息的基本概念与特点,信息论的主要研究对象、目的和内容。信源的分类,离散信源与连续信源,无记忆信源与有记忆信源,马尔可夫信源。 四、教学难点 如何理解信息的概念、信息论及编码技术,有记忆信源,马尔可夫信源。 五、本讲计划学时及时间分配 计划2个学时,主讲信息的基本概念和特点,信息论研究的对象、目的和内容,信息论的形成和发展趋势,以及目前信息论与编码的主要研究成果。课程导入5分钟;本课程的学习目的、要求及方法介绍20分钟;信息的基本概念和特点,信息论研究的对象、目的和内容,信息论的形成和发展趋势,以及目前信息论与编码的主要研究成果讲授55分钟,课堂练习及课后习题讲解15分钟,本节课知识点总结5分钟。 六、实施步骤 利用多媒体课件对主要知识点进行讲述,并辅以板书详解,具体如下: 课程引入:主要介绍本课程的教学内容、教学重点与难点、考核方式及教材与参考书。 新课讲解:第一章 信息论基础 1.1信息的概念 1.2数字通信系统 1.3 信源及其数学模型 小结: 本次课主要对信息的基本概念和特点,信息论研究的对象、目的和内容,信息论的形成和发展趋势,以及目前信息论与编码的主要研究成果进行讲解,给学生对《信息论与编码》这门课程有初步印象。对无记忆信源、有记忆信源、马尔可夫信源进行详细讲解,并对其中重难点进行总结概括。 七、课外学习辅导安排及作业布置 1、信息、信号、消息的定义是什么?三者的关系如何? 2、寻找阅读和信息论与编码发展的有关资料。 3、通信系统的各个主要组成部分是什么? 八、其他 无 第次课教案 一、讲授内容 第2章 信息的度量 2.1 自信息量和互信息量 二、教学目的及要求 要求学生掌握自信息量、离散信源熵、互信息的概念及其求解方法,了解数据处理中信息的变化方式,熟悉并掌握熵的一些基本性质。 三、教学重点 自信息量、离散信源熵、互信息的概念及其求解方法、数据处理中信息的变化方式、熵的性质。 四、教学难点 离散信源熵、互信息的概念及其求解方法、熵的性质。 五、本讲计划学时及时间分配 计划2个学时,主讲离散信源熵和互信息的基本概念和特点。课程导入5分钟;自信息量概念及其求解方法介绍10分钟;离散信源熵的概念及其求解方法讲授15分钟,互信息的概念及其求解方法讲授25分钟,数据处理中信息的变化方式讲授10分钟,熵的性质讲授15分钟,课堂练习及课后习题讲解15分钟,本节课知识点总结5分钟。 六、实施步骤 利用多媒体课件对主要知识点进行讲述,并辅以板书详解,具体如下: 课程引入: 对上次课的重点进行复习,简单介绍本次课的主要内容,并提出问题:信息可否度量?信息量如何来量测? 小结: 本次课主要对自信息量、离散信源熵、互信息、数据处理中信息的变化与熵的性质进行讲解,最好对其中涉及到的重难点进行总结概括。 七、课外学习辅导安排及作业布置 教材P41 2-3 第次课教案 一、讲授内容 第2章 信息的度量 2.2 离散集的平均自信息量 二、教学目的及要求 要求学生掌握离散序列信源熵的概念与求解方法,掌握离散无记忆信源的序列熵与离散有记忆信源的序列熵的概念、特点与求解方法。 三、教学重点 离散序列信源熵的概念与求解方法、离散无记忆信源的序列熵与离散有记忆信源的序列熵的概念、特点与求解方法。 四、教学难点 离散有记忆信源的序列熵的概念、特点与求解方法。 五、本讲计划学时及时间分配 计划2个学时,主讲离散序列信源熵。课程导入5分钟;离散序列信源熵的概念与求解方法介绍20分钟;离散无记忆信源的序列熵的基本概念、特点与求解方法讲授25分钟,离散有记忆信源的序列熵的概念、特点与求解方法讲授30分钟;课堂练习及课后习题讲解15分钟,本次课知识点总结5分钟。 六、实施步骤 利用多媒体课件对主要知识点进行讲述,并辅以板书详解,具体如下: 课程引入: 对上次课的重点进行复习,简单介绍本次课的基本内容,问题的提出:a.如何描述离散无记忆序列信源的序列熵?b。如何描述离散有记忆序列信源(平稳序列和齐次遍历马氏信源)的序列熵? 小结 本次课主要对离散无记忆信源的序列熵、离散有记忆信源的序列熵进行详细讲解,最好对其中涉及到的重难点进行总结概括。 七、课外学习辅导安排及作业布置 教材P41 2-4 八、其他 无 第次课教案 一、讲授内容 第2章 信息的度量 2.3 离散集的平均互信息量 二、教学目的及要求 要求学生掌握连续信源熵和互信息的基本概念,掌握幅度连续的单个符号信源熵的求解方法,了解波形信源熵的求解方法已经最大熵定理。 三、教学重点 连续信源熵和互信息的基本概念、幅度连续的单个符号信源熵的求解方法、波形信源熵的求解方法已经最大熵定理。 四、教学难点 波形信源熵的求解方法已经最大熵定理。 五、本讲计划学时及时间分配 计划2个学时,主讲连续信源熵和互信息。课程导入5分钟;幅度连续的单个符号信源熵概念及求解方法介绍25分钟;波形信源熵的概念及求解方法讲授25分钟,最大熵定理的讲解25分钟;课堂练习及课后习题讲解15分钟,本节课知识点总结5分钟。 六、实施步骤 利用多媒体课件对主要知识点进行讲述,并辅以板书详解,具体如下: 课程引入: 对上次课的重点进行复习,简单介绍本次课的主要内容。小结: 本次课主要对幅度连续的单个符号信源熵、波形信源熵、最大熵定理进行讲解,最后对涉及到的重难点知识进行总结概括。 七、课外学习辅导安排及作业布置 教材P43 2-20 八、其他 无 第次课教案 一、讲授内容 第1章 信息论基础 1.4 信道及其数学模型 二、教学目的及要求 要求学生掌握信道的基本概念,了解信道的分类,掌握信道参数与信道容量的定义及其求解方法。 三、教学重点 信道的基本概念、信道的分类、信道参数与信道容量的定义及其求解方法。 四、教学难点 信道参数与信道容量的定义及其求解方法 五、本讲计划学时及时间分配 计划2个学时,信道的基本概念。课程导入5分钟;信道的基本概念阐述10分钟;信道的分类讲授15分钟;信道参数的概念讲解20分钟;信道容量的定义及其求解方法讲授30分钟;课堂练习及课后习题讲解15分钟,本节课知识点总结5分钟。 六、实施步骤 利用多媒体课件对主要知识点进行讲述,并辅以板书详解,具体如下: 课程引入: 本章主要讨论在什么条件下,通过信道的信息量最大,即所谓的信道容量问题。本章概念和定理也较多,较为抽象,课堂教学时考虑多讲述一些例题,着重阐明定理和公式的物理意义,对较为繁琐的推倒过程做了部分省略。小结: 本次课首先介绍了本章的主要内容,并对3.1小节进行详细讲解,总结其中的重难点。 七、课外学习辅导安排及作业布置 教材P68 3-1 八、其他 无 第次课教案 一、讲授内容 第4章 离散信道的信道容量 4.1 信道容量的定义 4.2 离散无记忆信道容量的计算 4.3 组合信道的容量 二、教学目的及要求 要求学生掌握离散单个符号信道及其容量的基本概念,无干扰离散信道、对称DMC信道、准对称DMC信道与一般DMC信道的信道容量定义及其求解方法。 三、教学重点 无干扰离散信道、对称DMC信道、准对称DMC信道与一般DMC信道的信道容量定义及其求解方法。 四、教学难点 对称DMC信道、准对称DMC信道与一般DMC信道的新的容量定义及其求解方法。 五、本讲计划学时及时间分配 计划2个学时,主讲离散单个符号信道及其容量的基本概念。课程导入5分钟;无干扰离散信道的信道容量阐述15分钟;对称DMC信道的信道容量讲授25分钟;准对称DMC信道的信道容量讲解25分钟;一般DMC信道的信道容量定义及其求解方法讲授15分钟;课堂练习及课后习题讲解10分钟,本节课知识点总结5分钟。 六、实施步骤 利用多媒体课件对主要知识点进行讲述,并辅以板书详解,具体如下: 课程引入: 信道中存在的干扰使输出信号与输入信号之间没有固定的函数关系,只有统计依赖的关系。因此可以通过研究分析输入输出信号的统计特性来研究信道。小结: 本次课主要介绍了离散单个符合信道及其容量的概念,并对无干扰离散信道、对称DMC信道、准对称DMC信道与一般DMC信道分别进行详细讲解,总结其中的重难点。 七、课外学习辅导安排及作业布置 教材P68 3-4 第次课教案 一、讲授内容 第6章 率失真编码 6.1 失真测度与平均失真 6.2 信息率失真函数R(D)6.3 率失真函数的计算 6.4 率失真信源编码定理 二、教学目的及要求 要求学生掌握平均失真和信息率失真函数的基本概念,掌握失真函数的计算、平均失真的计算、信息率失真函数R(D)的计算、信息率失真函数的性质、信息率失真函数与信道容量的比较。 三、教学重点 失真函数的计算、平均失真的计算、信息率失真函数R(D)的计算、信息率失真函数的性质、信息率失真函数与信道容量的比较。 四、教学难点 信息率失真函数R(D)的计算、信息率失真函数的性质、信息率失真函数与信道容量的比较。 五、本讲计划学时及时间分配 计划2个学时,主讲平均失真和信息率失真函数的基本概念。课程导入5分钟;失真函数的概念及其计算方法讲解15分钟;平均失真的概念与计算方法讲授20分钟;信息率失真函数R(D)的概念与计算方法讲解20分钟;信息率失真函数的性质讲授15分钟;信息率失真函数与信道容量的比较讲解10分钟;课堂练习与习题讲解10分钟;本节课知识点总结5分钟。 六、实施步骤 利用多媒体课件对主要知识点进行讲述,并辅以板书详解,具体如下: 课程引入: 失真在传输中是不可避免的,如何用数学方法来描述失真,并且降低失真显得格外重要。小结: 本次课主要对失真函数、平均失真、信息率失真函数R(D)、信息率失真函数的性质、信息率失真函数与信道容量的比较分别进行详细讲解,总结其中的重难点。 七、课外学习辅导安排及作业布置 教材P82 4-1 八、其他 第次课教案 一、讲授内容 第3章 离散信源无失真编码 3.1 概述 3.2 等长码及等长编码定理 二、教学目的及要求 要求学生了解信源编码的内容,掌握信源编码的定义,掌握无失真信源编码的内容:定长编码原理、变长编码原理。 三、教学重点 信源编码的定义、无失真信源编码的内容:定长编码原理、变长编码原理。 四、教学难点 无失真信源编码的内容:定长编码原理、变长编码原理。 五、本讲计划学时及时间分配 计划2个学时,主讲信源编码的定义、无失真信源编码的内容:定长编码原理、变长编码原理、最佳编码原理。课程导入5分钟;信源编码的定义讲解20分钟;无失真信源编码讲授20分钟;定长编码原理讲解20分钟;变长编码原理讲授20分钟;课堂练习与习题讲解10分钟;本节课知识点总结5分钟。 六、实施步骤 利用多媒体课件对主要知识点进行讲述,并辅以板书详解,具体如下: 课程引入:怎样才能做到尽可能不失真而又快速的传递信息呢?首先需要解决一个问题:在不失真或允许一定失真的条件下,如何用尽可能少的符号来传送信源信息,这就要引入信源编码。小结: 本次课主要对信源编码的定义,无失真信源编码的内容进行详细介绍,总结其中的重点与难点。 以课堂练习为主,教材P115 5-2 八、其他 无 第次课教案 一、讲授内容 第3章 离散信源无失真编码 3.4 变长码的编码方法 二、教学目的及要求 要求学生了解信源编码的内容,掌握信源编码的定义,最佳变长编码以及最佳变长编码的三种编码方法:香农(Shannon)编码;费诺(Fano)编码;哈夫曼(Huffman)编码。 三、教学重点 最佳变长编码以及最佳变长编码的三种编码方法:香农(Shannon)编码;费诺(Fano)编码;哈夫曼(Huffman)编码。 四、教学难点 最佳变长编码以及最佳变长编码的三种编码方法:香农(Shannon)编码;费诺(Fano)编码;哈夫曼(Huffman)编码 五、本讲计划学时及时间分配 计划2个学时,主讲信源编码的定义、无失真信源编码的第三个内容:最佳变长编码原理。课程导入5分钟;信源编码的定义复习10分钟;无失真信源编码复习15分钟;最佳变长编码原理以及常用的三种编码方法:香农(Shannon)编码;费诺(Fano)编码;哈夫曼(Huffman)编码讲授50分钟;课堂练习与习题讲解15分钟;本节课知识点总结5分钟。 六、实施步骤 利用多媒体课件对主要知识点进行讲述,并辅以板书详解,具体如下: 课程引入:最佳码:对于某一信源和某一码符号集来说,若有一唯一可译码,其平均码长K小于所有其他唯一可译码的平均长度。为此必须将概率大的信息符号编以短的码字,概率小的符号编以长的码字,使得平均码字长度最短。小结: 本次课主要对最佳变长编码及实现最佳变长编码的三种方法进行详细介绍,总结其中的重点与难点。 以课堂练习为主,教材P115 5-7 八、其他 无 第次课教案 一、讲授内容 第3章 离散信源无失真编码 3.3 变长码及变长码编码定理 二、教学目的及要求 要求学生掌握限失真编码定理的内容,掌握常用信源编码的几种方法:游程编码、算术编码、矢量量化、预测编码、变换编码。 三、教学重点 限失真编码定理,常用信源编码的几种方法:游程编码、算术编码、矢量量化、预测编码、变换编码。 四、教学难点 常用信源编码的几种方法:游程编码、算术编码、矢量量化、预测编码、变换编码。 五、本讲计划学时及时间分配 计划2个学时,主讲限失真编码定理,常用信源编码的几种方法:游程编码、算术编码、矢量量化、预测编码、变换编码。课程导入5分钟;限失真编码定理讲解20分钟;常用信源编码的几种方法:游程编码、算术编码、矢量量化、预测编码、变换编码讲解55分钟;课堂练习与习题讲解15分钟;本节课知识点总结5分钟。 六、实施步骤 利用多媒体课件对主要知识点进行讲述,并辅以板书详解,具体如下: 课程引入: 对上次课的主要知识点进行复习,对本次课的主要内容进行简单介绍。小结: 本次课主要对限失真编码定理,常用信源编码的几种方法:游程编码、算术编码、矢量量化、预测编码、变换编码内容进行详细介绍,总结其中的重点与难点。以课堂练习为主,教材P115 5-14 第次课教案 一、讲授内容 第5章 有噪信道编码 5.1 信道编码的基本概念 5.2 译码规则及错误概率 5.3 信道编码定理 5.4 费诺引理及信道编码逆定理 二、教学目的及要求 要求学生掌握有扰离散信道的编码定理,掌握差错和差错控制系统分类、矢量空间与码空间、随机编码、信道编码定理。 三、教学重点 有扰离散信道的编码定理、差错和差错控制系统分类、矢量空间与码空间、随即编码、信道编码定理。 四、教学难点 差错和差错控制系统分类、矢量空间与码空间、随机编码、信道编码定理。 五、本讲计划学时及时间分配 计划2个学时,主讲有扰离散信道的编码定理、差错和差错控制系统分类、矢量空间与码空间、随机编码、信道编码定理。课程导入5分钟;有扰离散信道的编码定理讲解20分钟;差错和差错控制系统分类讲解15分钟;矢量空间与码空间讲授15分钟;随机编码讲授15分钟;信道编码定理讲授15分钟;课堂练习与习题讲解10分钟;本节课知识点总结5分钟。 六、实施步骤 利用多媒体课件对主要知识点进行讲述,并辅以板书详解,具体如下: 课程引入: 信道编码的目的是为了改善通信系统的传输质量,对不同类型的信道,要对症下药,设计不同类型的信道编码,才能收到良好效果。小结: 本次课主要对有扰离散信道的编码定理、差错和差错控制系统分类、矢量空间与码空间、随机编码、信道编码定理内容进行详细介绍,总结其中的重点与难点。以课堂练习为主,教材P202 6- 1、6-2 八、其他 无 第次课教案 一、讲授内容 第7章 线性分组码 7.1 纠错码的基本概念 7.3 线性分组码的编码 二、教学目的及要求 要求学生掌握纠错编码码的基本原理与分析方法(纠错编码的基本思路)、纠错译码的基本原理与分析方法,译码方法——最优译码与最大似然译码 三、教学重点 纠错编码码的基本原理与分析方法、纠错译码的基本原理与分析方法,译码方法——最优译码与最大似然译码。 四、教学难点 纠错译码的基本原理与分析方法,译码方法——最优译码与最大似然译码。 五、本讲计划学时及时间分配 计划2个学时,主讲纠错编码码的基本原理与分析方法、纠错译码的基本原理与分析方法,译码方法——最优译码与最大似然译码。课程导入5分钟;纠错编码码的基本原理与分析方法讲解25分钟;纠错译码的基本原理与分析方法讲解20分钟;最优译码讲授20分钟;最大似然译码讲授15分钟;课堂练习与习题讲解10分钟;本节课知识点总结5分钟。 六、实施步骤 利用多媒体课件对主要知识点进行讲述,并辅以板书详解,具体如下: 课程引入: 检错与纠错原理:一旦1→0,0→1,接收端无法发现错误,插入1位监督码后具有检出1位错码的能力,但不能予以纠正。在只有1位错码的情况下,可以判决哪位是错码并予以纠正,可以检出2位或2位以下的错码。小结: 本次课对纠错编码码的基本原理与分析方法、纠错译码的基本原理与分析方法,译码方法——最优译码与最大似然译码内容进行详细介绍,总结其中的重点与难点。 以课堂练习为主,教材P202 6-12 八、其他 无 第次课教案 一、讲授内容 第7章 线性分组码 7.4 线性码的纠检错能力 7.5 标准阵列和译码 7.6 汉明码 二、教学目的及要求 要求学生掌握线性分组码的编码原理,以及线性分组码的生成矩阵与校验矩阵、伴随式与标准阵列译码、码距、纠错能力、MDC码及重量谱、完备码、循环码、BCH码与RS码,了解分组码的扩展、缩短与循环冗余校验。 三、教学重点 线性分组码的生成矩阵与校验矩阵、伴随式与标准阵列译码、码距、纠错能力、MDC码及重量谱、完备码、循环码、BCH码与RS码、分组码的扩展、缩短与循环冗余校验。 四、教学难点 码距、纠错能力、MDC码及重量谱、完备码、循环码、BCH码与RS码、分组码的扩展、缩短与循环冗余校验。 五、本讲计划学时及时间分配 计划2个学时,主讲线性分组码的编码原理与特点。课程导入5分钟;线性分组码的生成矩阵与校验矩阵讲解20分钟;伴随式与标准阵列译码讲解15分钟;码距、纠错能力、MDC码及重量谱讲授15分钟;完备码、循环码、BCH码与RS码讲授25分钟;分组码的扩展、缩短与循环冗余校验讲解15分钟;本节课知识点总结5分钟。 六、实施步骤 课程引入:对上次课主要知识点进行复习,并对本次课的主要内容进行简单介绍。小结: 本次课主要对线性分组码的生成矩阵与校验矩阵、伴随式与标准阵列译码、码距、纠错能力、MDC码及重量谱、完备码、循环码、BCH码与RS码,分组码的扩展、缩短与循环冗余校验进行详细介绍,总结其中的重点与难点。以课堂练习为主,教材P202 6-13 八、其他 无 第次课教案 一、讲授内容 第9章 卷积码 9.1 卷积码基本概念 9.2 卷积码的数学描述 二、教学目的及要求 要求学生掌握卷积码的基本概念和描述方法,掌握卷积码的最大似然译码——维比特算法,了解卷积码的性能与距离特点。 三、教学重点 卷积码的基本概念和描述方法、卷积码的最大似然译码——维比特算法、卷积码的性能与距离特点。 四、教学难点 卷积码的最大似然译码——维比特算法、卷积码的性能与距离特点。 五、本讲计划学时及时间分配 计划2个学时,主讲卷积码的基本概念和描述方法、卷积码的最大似然译码——维比特算法、卷积码的性能与距离特点。课程导入5分钟;卷积码的基本概念和描述方法讲解30分钟;卷积码的最大似然译码——维比特算法讲授35分钟;分组码的扩展、卷积码的性能与距离特点讲解15分钟;课堂练习与习题讲解10分钟;本节课知识点总结5分钟。 六、实施步骤 课程引入:对上次课主要知识点进行复习,并对本次课的主要内容进行简单介绍。小结: 本次课主要对卷积码的基本概念和描述方法、卷积码的最大似然译码——维比特算法、卷积码的性能与距离特点进行详细介绍,总结其中的重点与难点。以课堂练习为主,教材P202 6- 16、6-17 八、其他 无第次课教案 一、讲授内容 第六章 信道编码总复习与习题讲解 二、教学目的及要求 要求学生掌握有扰离散信道的编码定理、纠错编码和译码的基本原理与分析方法、线性分组码的基本概念的编码原理,卷积码的基本概念和描述方剂以及最大似然译码原理。 三、教学重点 有扰离散信道的编码定理、纠错编码和译码的基本原理与分析方法、线性分组码的基本概念的编码原理,卷积码的基本概念和描述方剂以及最大似然译码原理。 四、教学难点 有扰离散信道的编码定理、纠错编码和译码的基本原理与分析方法、线性分组码的基本概念的编码原理,卷积码的基本概念和描述方剂以及最大似然译码原理 五、本讲计划学时及时间分配 计划2个学时,主讲有扰离散信道的编码定理、纠错编码和译码的基本原理与分析方法、线性分组码的基本概念的编码原理,卷积码的基本概念和描述方剂以及最大似然译码原理。课程导入5分钟;有扰离散信道的编码定理总结15分钟;纠错编码和译码的基本原理与分析方法总结20分钟,线性分组码的基本概念的编码原理总结15分钟;卷积码的基本概念和描述方剂以及最大似然译码原理总结20分钟;课堂练习及课后习题讲解20分钟,本节课知识点总结5分钟。 六、实施步骤 课程引入: 由于信道编码在整个编码中的地位相当重要,因此对第六章的全部知识点要求做全面总结。第六章总复习: 有扰离散信道的编码定理; 纠错编码和译码的基本原理与分析方法; 线性分组码的基本概念的编码原理; 卷积码的基本概念和描述方剂以及最大似然译码原理。小结: 本次课主要对有扰离散信道的编码定理、纠错编码和译码的基本原理与分析方法、线性分组码的基本概念的编码原理,卷积码的基本概念和描述方剂以及最大似然译码原理等第六章的重要知识点进行总复习与习题讲解。 七、课外学习辅导安排及作业布置 课堂练习为主,P202 6- 6、6-8 八、其他 无第三篇:信息论与编码
第四篇:信息论与编码教学大纲
第五篇:信息论与编码教案汇总[范文]