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信息论与编码理论
第15次开课
开课时间: 2025年02月17日 ~ 2025年06月30日
学时安排: 2-3小时每周
进行至第7周,共20周 已有 693 人参加
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课程评价(504)
spContent=信息论是信息科学中最成熟、最完整、最系统的一部分,以新颖的思路和高效解决问题的方法显示出其魅力,同时为信息编码技术的发展创造有利环境。随着社会信息化的不断深入,信息论与编码理论已经渗透到许多领域,因此信息论与编码理论是高层次信息技术人才所需掌握的必不可少的基础知识。
信息论是信息科学中最成熟、最完整、最系统的一部分,以新颖的思路和高效解决问题的方法显示出其魅力,同时为信息编码技术的发展创造有利环境。随着社会信息化的不断深入,信息论与编码理论已经渗透到许多领域,因此信息论与编码理论是高层次信息技术人才所需掌握的必不可少的基础知识。
—— 课程团队
课程概述

本课程是研究信息传输和信息处理的基础理论,是通信工程、信息工程、信息安全等专业的一门专业基础课。本课程围绕通信系统的需求阐述信息论的理论理论,包括信息及其度量、信道及其容量、无失真信源编码、率失真理论等。通过课程学习,使学生能够较深刻地理解信息传输的基本理论,初步建立信息传输系统的整体概念,为后续专业课学习打下坚实的理论基础。 

授课目标

通过课程学习,使学生能够较深刻地理解信息传输的基本理论,初步建立信息传输系统的整体概念以及信源编码、信道编码的基本概念和方法,为后续专业课学习打下坚实的理论基础。 

课程大纲

1.绪论

章节导引

1.1 信息论的对象与方法

1.2 信息论的主要研究内容

1.3 Shannon信息的定义

1.4 Shannon的大师风范

第一章单元测试

2.信息量与熵

章节导引

2.1 离散变量的非平均互信息

2.2 离散变量的非平均自信息

2.3 离散集的平均自信息-熵

2.4 离散集的平均互信息

2.5 连续随机变量的微分熵

2.6 连续随机变量的互信息

第二章单元测试

3.信源及其信息测度

章节导引

3.1 离散无记忆信源的数学模型

3.2 离散无记忆信源的信息测度

3.3 离散有记忆信源的信息测度

3.4 连续信源的数学模型及其信息测度

习题课-熵和平均互信息的应用

第三章单元测试

4.信道及其容量

章节导引

4.1 信道的数学模型及分类

4.2 信道及其容量

4.3 离散无记忆信道的容量

4.4 组合信道的容量

4.5 时间离散的连续信道的容量

4.6 波形信道的容量

习题课-信道及其容量

第四章单元测试

5.无失真信源编码理论

章节导引

5.1 DMS等长编码理论

5.2 DMS不等长编码理论

5.3 Huffman编码

5.4 算术编码

5.5 LZ编码

习题课-无失真信源编码

第五章单元测试

6.信道编码理论

章节导引

6.1 信道编码基本概念

6.2 几种常见的译码准则

6.3 信道编码定理

6.4 分组码基本概念

6.5 线性分组码之代数基础

6.6 线性分组码

6.7 卷积码

6.8 LDPC码

习题课-信道编码理论

第六章单元测试

7.率失真理论

章节导引

7.1 率失真函数的定义

7.2 率失真函数的性质

7.3 率失真函数的计算

7.4 率失真函数的参量描述

7.5 连续信源的率失真

习题课-率失真理论

第七章单元测试

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预备知识

信息论是运用概率论与数理统计的方法研究信息、信息熵、通信系统、数据传输、加密学、数据压缩等问题的应用数学学科,也是通信与信息系统学科的一门专业基础课程,在基础课和专业课之间起承上启下作用,因此本课程需要先修概率论与数理统计、随机过程、信号与系统等课程。

 

参考资料

推荐教材:

  《信息论与编码理论》,王育民、李晖编,高等教育出版社

参考书:

[1] 王新梅、肖国镇编,《纠错码——原理与方法》,西安电子科技大学出版社,2001.

[2] Cover, T. M, Elements of Information Theory, Beijing: Tsinghua University Press, 2003.11.

[3] Robert J. McEliece, The Theory of Information and Coding, 2nd Edition. Cambridge: Cambridge University Press, 2002.

 

西安电子科技大学
5 位授课老师
刘刚

刘刚

教授

郭漪

郭漪

副教授

冯磊

冯磊

讲师

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