信息论与编码教学大纲v2

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1、《信息怡与编码》教学丸纲安徽大学计算机科学与技术学院2017年4月课程性质与设置目的要求（前言）《信息论与编码》课程是信息安全专业的专业基础课，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炳；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

2、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。学习木课程的要求是：学习者应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*商、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、纠错码基木思想及常用的纠错编码方法。先修课程要求：《数学分析》《概率论》木课程计划34学时，2学分。选用教材：《信息论与编码》第3版陈运等著电子工业出版社考核方法：考试+平吋成绩教学进程安排表：周学教学各时

3、教学主要内容次数环节注12第一章概述讲授22信源与信息爛2.1基本概念：信源的描述与分类讲授32信源与信息爛2.2离散信源爛的基本概念和性质讲授42第二章信源与信息爛2.3多符号离散平稳信源爛（序列嫡）讲授52第三章无失真离散信源编码3.1~3.2小节讲授62第二章无失真离散信源编码3.3〜3.5小节讲授72第8章限失真信源编码讲授82第四章离散倍道容量讲授92第四章离散信道容量多符号离散信道的信道容量讲授102第五章纠错编码讲授112第五章纠错编码纠错编译码的基本原理与分析方法（补充）讲授122第五章

4、纠错编码第5.2节线性分组码讲授132第五章纠错编码第5.4小节卷积码讲授142第五章纠错编码第5.3小节循坏码讲授152第九章密码安全性的信息论测度方法讲授162第九章密码安全性的信息论测度方法IDEA、PKC等加密编码方法（补充）讲授172复习讲授第一章：绪论一、学习目的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彖、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。本章计

5、划2学时。二课程内容第一节信息的概念知识要点：信息的概念及自信息的定义，通信系统模型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、重点、难点提示重点：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、目的和内容难点：如何理解信息的概念、信息论及编码技术四、思考与练习1、信息、信号、消息的定义是什么？三者的关系如何？第二章：离散信源及其测度一、学习目的通过本章的学习，了解信源的相关性和剩余度的概念，信息的概念，

6、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。本章计划8学时。二、课程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。第二节信息爛及其基本性质知识要点：自信息及信息爛离散无记忆扩展信源嬌，爛的基本性质及最大离散爛定理。第三节离散平稳信源知识要点：离散平稳信源定义，联合爛，条件爛以及极限爛。第四节马尔可夫信源知识要点：马尔可夫信源定义，马尔可夫信源爛第四节信息剩余度知识要点：信息剩余度以及自然语言爛三、重点、

7、难点提示重点：自信息量、离散信源嫡的概念及其求解方法、嫡的性质。离散无记忆信源的序列嫡与离散有记忆信源的序列爛的概念、特点与求解方法难点：离散信源爛概念及其求解方法、爛的性质。Ui思考与练习习题2.1、2.2、2.3第三章：无失真离散信源编码一、学习目的通过本章学习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；常握编码的定义，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。本章为4学时。二、课程内容第一节等长码及

8、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，哈夫曼编码，游程编码，算术编码和其它一些编码方法。三、重点、难点提示重点：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）