信息与通信信息论与编码民大绪论.pptx

《信息论与编码》是计算机科学领域的一门重要学科，主要研究如何有效地传输、存储和保护信息。这门课程旨在让学生了解信息论的基本概念、理论及其在通信系统中的应用，为深入研究通信技术和信息技术奠定基础。 课程内容主要包括三个主要部分： 1. 信息论：这一部分介绍了信息论的发展历程，由Claude Shannon在1948年开创，他的论文《通信的数学理论》被视为信息论的里程碑。信息论主要研究信息的度量（如熵）、通信系统的模型以及通信信道的容量。此外，还包括像Nyquist、Hartley和Wiener等先驱的工作。信息论不仅关注信息的传输效率，还关注信息的可靠性和安全性，如数据压缩（无失真和限失真信源编码）以及加密编码。 2. 信源编码：这部分涵盖了定长编码、变长编码和最佳编码的原理。定长编码给予每个消息固定长度的代码，而变长编码则根据消息的出现频率来分配不同的码长。信息率失真函数R(D)描述了在允许一定失真度的情况下，信源编码的最小信息传输速率。限失真信源编码定理则说明了如何在给定失真限制下实现最优编码。 3. 信道编码：这一部分讲解了信道模型和容量，包括线性分组码、卷积码、网格编码调制与级联码以及Turbo码及其迭代译码原理。信道编码的目标是通过增加冗余信息来对抗信道中的噪声，以提高传输的可靠性。 课程特点强调概念和物理意义，尽量将数学推导留给课外。学生需要通过编写程序或阅读最新期刊来加深理解，并撰写读书报告，以展示对信息论与编码理论的应用和理解。 课程作业不仅要求理论学习，还鼓励实践操作，如编写相关程序，以增强实际应用能力。考试可能涵盖所有课程内容，评估学生对信息论与编码理论的全面掌握。 通过学习这门课程，学生将能够理解和应用信息论的基本原理，为设计高效、可靠和安全的通信系统提供理论支持。同时，这也会为他们在未来从事通信工程、数据压缩、密码学以及相关领域的研究打下坚实的基础。