《信息论及其应用》教学大纲
英文名称：Information Theory and Applications
学分数： 3 总学时数： 48
适用专业：通信与信息系统(研究生)
先修课程：概率论、线性代数
一、课程的性质、教学目的和要求
（一）、课程的性质、目的和任务
信息论及其应用是通信与信息系统专业的一门专业课。其教学目的和任务是使学生能掌握有关信息论和编码的基本理论和方法，为研究生后续课程及科研工作打下坚实的基础。（二）、课程教学的基本要求
通过对本课程的学习，要求学生掌握信息论的基本理论和方法，包括信息与通信系统的概念、熵等概念的定义与性质、信源编码理论、信道编码理论与初步的信道编码知识，并了解信息论的最新进展。
（三）、课程的教学内容、重点和难点
第1章绪论
教学内容：信息的概念和通信系统模型；通信系统实例和(7,4)-Hamming码；数学预备知识。
教学重点：通信系统模型、Hamming码、概率论与极限。
教学难点：对信息和通信系统的理解、Hamming码编译码算法。
第2章信源编码
教学内容：定长信源编码的单次性能限和定长信源编码定理；离散随机变量的熵和互信息及有关性质；变长信源编码定理和各种变长信源编码算法。
教学重点：定长信源编码的单次性能限、熵和互信息的性质、变长信源编码定理及重要编码算法。
教学难点：定长信源编码的单次性能限、变长信源编码算法。
第3章信道编码
教学内容：离散信道编码的单次性能限和信道编码定理；离散无记忆信道容量的计算；连续随机变量的互信息和微分熵；加性高斯信道；线性码。
教学重点：信道编码定理、信道容量的计算、加性高斯信道、线性码。
教学难点：信道容量的计算、线性码。
第4章信息论与编码应用选题
教学内容：结合信息论与编码的最新进展介绍有关理论与应用，如压缩感知与信号处理、网络编码与分布式存储、Polar码与信道编码等，也包括由学生通过阅读文献、准备演示文稿在课堂上介绍有关应用的环节。
（四）、课程各教学环节要求
本课程的教学环节包括课堂讲授，习题讨论课，习题，科技论文撰写和期末考试。以课堂讲授为主。作业主要侧重于对各种信息、信道及其编码等基本概念的理解、掌握。考试形式为闭卷笔试。课程成绩总分组成与比例：论文30%、期末考试70%。
二、课程内容与学时分配
三、教材和参考书目录
1. T. M. Cover and J. A. Thomas, Elements of Information Theory, Wiley-Interscience, 20 06.
2. R. J. McEliece, The Theory of Information and Coding, Cambridge University Press, 2 005.
3. 仇佩亮等，信息论与编码，高等教育出版社，2011。
执笔人：杨胜天
2015年9月
信息与技术教学计划及教学大纲(汇总15篇) （经典版） 编制人：__________________ 审核人：__________________ 审批人：__________________ 编制单位：__________________ 编制时间：____年____月____日 序言 下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢! 并且，本店铺为大家提供各种类型的经典范文，如合同协议、工作计划、活动方案、规章制度、心得体会、演讲致辞、观后感、读后感、作文大全、其他范文等等，想了解不同范文格式和写法，敬请关注! Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! Moreover, our store provides various types of classic sample essays, such as contract agreements, work plans, activity plans, rules and regulations, personal experiences, speeches, reflections, reading reviews, essay summaries, and other sample essays. If you want to learn about different formats and writing methods of sample essays, please stay tuned!
信息论形成的背景与基础 人们对于信息的认识和利用，可以追溯到古代的通讯实践可以说是传递信息的原始方式。随着社会生产的发展，科学技术的进步，人们对传递信息的要求急剧增加。到了20世纪20年代，如何提高传递信息的能力和可靠性已成为普遍重视的课题。美国科学家N.奈奎斯特、德国K.屈普夫米勒、前苏联A.H.科尔莫戈罗夫和英国R.A.赛希尔等人，从不同角度研究信息，为建立信息论做出了很大贡献。 信息论是在人们长期的通信工程实践中，由通信技术和概率论、随机过程和数理统计相结合而逐步发展起来的一门学科。信息论的奠基人是美国伟大的数学家、贝尔实验室杰出的科学家 C.E.香农(被称为是“信息论之父”)，他在1948年发表了著名的论文《通信的数学理论》，1949年发表《噪声中的通信》，为信息论奠定了理论基础。20世纪70年代以后，随着数学计算机的广泛应用和社会信息化的迅速发展，信息论正逐渐突破香农狭义信息论的范围，发展为一门不仅研究语法信息，而且研究语义信息和语用信息的科学。近半个世纪以来，以通信理论为核心的经典信息论，正以信息技术为物化手段，向高精尖方向迅猛发展，并以神奇般的力量把人类社会推入了信息时代。信息是关于事物的运动状态和规律，而信息论的产生与发展过程，就是立足于这个基本性质。随着信息理论的迅猛发展和信息概念的不断深化，信息论所涉及的内容早已超越了狭义的通信工程范畴，进入了信息科学领域。
信息论定义及概述 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、密码学、数据压缩等问题的应用数学学科。核心问题是信息传输的有效性和可靠性以及两者间的关系。它主要是研究通讯和控制系统中普遍存在着信息传递的共同规律以及研究最佳解决信息的获限、度量、变换、储存和传递等问题的基础理论。基于这一理论产生了数据压缩技术、纠错技术等各种应用技术，这些技术提高了数据传输和存储的效率。信息论将信息的传递作为一种统计现象来考虑，给出了估算通信信道容量的方法。信息传输和信息压缩是信息论研究中的两大领域。这两个方面又由信息传输定理、信源－信道隔离定理相互联系 信息论作为一门科学理论，发端于通信工程。它的研究范围极为广阔，一般把信息论分成三种不同类型： 狭义信息论。狭义信息论主要总结了Shannon的研究成果，因此又称为Shannon信息论。在信息可以度量的基础上，研究如何有效、可靠地传递信息。有效、可靠地传递信息必然贯穿于通信系统从信源到信宿的各个部分，狭义信息论研究的是收、发端联合优化的问题，而重点在各种编码。它是通信中客观存在的问题的理论提升。 一般信息论。研究从广义的通信引出的基础理论问题：Shannon 信息论；Wiener的微弱信号检测理论。微弱信号检测又称最佳接收研究是为了确保信息传输的可靠性，研究如何从噪声和干扰中接收信道传输的信号的理论。主要研究两个方面的问题：从噪声中去判决有用
《信息技术课程教学论》课程教学大纲 一、课程基本情况与说明 （一）课程代码： （二）课程英文名称：Teaching Methodology of Information Curriculum，简称ICTM （三）课程中文名称：信息技术课程教学论 （四）授课对象：计算机科学与技术专业、教育技术专业本科学生 （五）开课单位：工学院 （六）教材：《信息技术课程与教学论》，王吉庆编，浙江教育出版社，2003年8月版；（七）参考书目 [1]．《现代教学设计论》，盛群力，杭州：浙江教育出版社，1998 [2]．《教学设计》，乌美娜，北京：高等教育出版社，1994 [3]．《教学过程设计》，李龙，呼和浩特：内蒙古人民出版社，2001 [4]．《教学设计的原理和方法》，加涅，上海：华东师范大学出版社，2000 [5]．《教学设计基础》，章伟民，北京：电子工业出版社，1998 [6]. 《教学设计——心理学的理论与技术》，皮连生，北京：高等教育出版社，2005 [7].《Redesigning the ID Curriculum》，Martin Tessmer and John F.Wedman [8].《Making Instructional Design Decision》，Barbara Seels [9]. 《现代教学设计纲要》,孙可平,西安：陕西人民出版社，1998 （八）、课程性质 《信息技术课程教学论》是教育技术学专业和计算机科学与技术专业的信息技术方向专业选修课。通过本课程的学习，要求学生深刻理解信息技术课程的作用和地位，系统掌握信息技术课程的教学内容与教学方法，并逐步形成利用信息技术实现新课改目标的技能和一定的开发、研究能力，为学习者以后的教学实践打下良好的基础。
《信息论》课程介绍 【原创实用版】 目录 1.信息论的定义与重要性 2.信息论的发展历程 3.信息论的应用领域 4.《信息论》课程的主要内容 5.学习信息论的意义与价值 正文 1.信息论的定义与重要性 信息论是一门研究信息传输、存储、处理和利用的学科，它涉及数学、统计学、计算机科学、通信技术等多个领域。在信息时代，信息论为我们提供了理论基础和技术方法，以实现信息的高效、安全、可靠传输和处理。信息论在现代通信、计算机科学、数据挖掘、密码学等领域具有重要意义。 2.信息论的发展历程 信息论的发展始于 20 世纪 40 年代，美国数学家香农（Claude Shannon）发表了著名的《通信的数学理论》，奠定了信息论的理论基础。此后，信息论在通信技术、计算机科学等领域得到广泛应用和发展。如今，信息论已经成为一门重要的学科，吸引了众多学者和研究者。 3.信息论的应用领域 信息论在许多领域都有广泛的应用，例如通信技术、计算机科学、数据挖掘、密码学、机器学习等。在通信技术方面，信息论为无线通信、光纤通信等提供了理论支持；在计算机科学方面，信息论为数据压缩、数据加密等技术提供了理论依据；在数据挖掘方面，信息论为数据分析、知识发现等提供了有效方法。
4.《信息论》课程的主要内容 《信息论》课程主要涉及以下几个方面的内容： （1）信息论的基本概念和定义，包括信息的定义、熵的定义、信息传输速率等； （2）信息论的基本理论，包括香农定理、信源编码、信道编码等； （3）信息论的基本方法，包括数据压缩、数据加密、信道编码等； （4）信息论的应用领域，包括通信技术、计算机科学、数据挖掘、密码学等。 5.学习信息论的意义与价值 学习信息论具有重要的意义和价值，它可以帮助我们更好地理解信息的传输、存储、处理和利用，提高我们在信息时代的竞争力。此外，信息论也为我们提供了理论基础和技术方法，以实现信息的高效、安全、可靠传输和处理。
《信息论基础A》教学大纲 Basic Information Theory A 一、课程的性质和目的 当前信息产业发展很快，需要大量从事信息、通信、电子工程类专业的人才，本课程正是这类专业的基础课程，信息与计算科学专业（信息安全方向）的专业课程。通过对本课程的学习，使学生能掌握有关信息论的基本理论以及编码的理论和实现原理。重点讨论了信源的熵、熵的性质和无失真信源编码理论、限失真信源编码理论以及各种常用的信源编码方法，讨论了信道编码理论以及各种常用的信道编码方法。而且针对信息安全的具体问题，研究了信息论的应用，信息论与安全理论的关系。本课程为以后开设的专业课程打下了坚实的基础，也为学生更好的理解信息安全理论奠定了基础。 二、课程教学内容及学时分配 1.绪论(2学时) 本章要求了解信息论的形成和发展，了解信息，信号，消息的区别和联系；掌握通信系统的模型。
本章的主要内容为：信息论的形成和发展，信息、信号、消息的区别，香农信息的定义，通信系统的模型。 2.离散信源及其信息测度(10学时) 本章要求掌握信源的数学模型，了解信源的分类；掌握离散信源熵，了解信息熵的基本性质；掌握离散序列信源及马尔可夫信源信息熵的求法。 本章的主要内容为：信源的数学模型及分类，离散信源熵及其性质，离散序列信源的熵，离散平稳信信源的极限熵，马尔可夫信源，信源剩余度。 3.离散信道及其信道容量(10学时) 本章要求掌握信道的数学模型，了解信道的分类；掌握平均互信息的定义，了解平均互信息的特性；了解离散信道信道容量的一般计算方法，会计算对称离散信道的信道容量；理解数据处理定理以及信源与信道匹配的意义。 本章的主要内容为：信道的数学模型及其分类，平均互信息及其特性，信道容量及其一般计算方法，数据处理定理，信源和信道的匹配。 4.无失真信源编码(8学时) 本章要求了解码的分类方法如：定长码和变长码，奇异码和非奇异码，即时码和非即时码等；理解定长编码定理和变长编码定理；了解几种编码方法：香农编码方法、费诺编码方法、MH编码及算术编码；掌握哈夫曼编码方法；会确定编码效率。 本章的主要内容为：编码器，码的分类方法如：定长码和变长码，奇异码和非奇异码，即时码和非即时码等，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。
《信息论与编码》教学大纲 一课程简介 课程编号：04254002 课程名称：信息论与编码 Informatics & Coding 课程类型：基础课必修课 学时：32 学分：2 开课学期：第六学期 开课对象：通信、电子专业 先修课程：概率论与数理统计、信号与系统、随机信号原理。 参考教材：信息论与编码，陈运，周亮，陈新，电子工业出版社，2002年8月 二课程性质、目的与任务 信息论在理论上指出了建立最佳编码、最佳调制和最佳接收方法的最佳系统的理论原则，它对通信体制和通信系统的研究具有指导意义。提高信息传输的可靠性和有效性始终是通信工作所追求的目标。因此，信息论与编码是从事通信、电子系统工程的有关工程技术人员都必须掌握的基本理论知识。 内容提要：本课程包括狭义相对论和提高通信可靠性的差错控制编码理论。信息论所研究的主要问题是在通信系统设计中如何实现有效性和可靠性。 三教学基本内容与基本要求 本课程总学时为32。其中理论教学为28，实验学时为4。 主要的理论教学内容包括：离散信源和连续信源的熵、条件熵、联合熵和平均互信息量的概念及性质；峰值功率受限和平均功率受限下的最大熵定理和连续信源熵的变换；变长码的霍夫曼编码方法，熟悉编码效率和平均码长的计算；最大后验概率准则和最大似然译码准则等。 实验内容主要包括：离散无记忆信道容量的迭代算法，循环码的编译码。 四教学内容与学时分配 第3章离散信源无失真编码
第6章网络信息论 （教学要求：A—熟练掌握； B—掌握； C—了解） 五实习、实验项目及学时分配 1．离散无记忆信道容量的迭代算法 2学时 要求用Matlab编写计算离散信道容量的实用程序并调试成功，加深对信道容量的理解。 2．循环码的编译码 2学时 要求用Matlab编写程序，用软件完成循环码的编译码算法。 六教学方法与手段
浅谈信息论及其应用 摘要 本文主要研究了信息论的起源、信息论的分类、信息论研究的主要内容以及信息论在现实生活中的运用，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密码学数据压缩等问题的应用数学学科。主要介绍信息论在数据压缩、密码学、统计及信号处理中的应用。 关键字：信息论数据压缩密码学
一、信息论的起源 随着社会的发展，科学技术的不断进步，近些年信息论，控制论和系统论被作为一种新的理论方法，在社会科学各个领域中被加以尝试和运用。信息反馈控制机制稳定性等大量新概念和新名词被人们所接受，并涌进许多传统的社会科学领域这是一场方法论的革命，为社会科学各个领域带来了朝气。 信息论最早是美国研究所（信息论之父）克劳德·申农提出[1]，他于1948年10月发表于贝尔系统技术学报上的论文《通信的数学原理》作为现代信息论研究的开端。 二、信息论的定义与分类 （一）定义[2] 1.申农认为信息论是：通讯的基本问题就是精确地或近似地在一端复现在另一端所挑选的信号。 2.信息论是关于信息的本质和传送规律的科学理论，是研究信息的计量、发送、传递、交换、接收和储存的一门新兴科学。 （二）分类 1.狭义信息论：是用统计学的方法研究通讯系统中存在的信息传递和处理的规律的科学。 2.广义信息论：是用数学和其他有关科学的方法研究一切现实系统中存在的信息传递、处理识别和利用的共同规律的科学。 三、信息论研究的基本内容 实际通信系统比较复杂，但是任何通信系统都可以抽象为信息源发送机信道接收机收信者，因此，通信过程中信息的定量表示信源和信宿信道和信道容量编码和译码等方面的问题，就构成了信息论的基本内容。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密码学数据压缩等问题的应用数学学科。信息论将信息的传递作为一种统计现象来考虑，给出了估算通信信道
《信息论基础》教学大纲 注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。 一、课程地位与课程目标 （一）课程地位 信息与计算科学专业是数学学科的一个重要专业，它主要培养当今信息社会日益需要的信息基础理论研究的专门人才。信息论是应用近代概率统计方法来研究信息传输，交换，存储和处理的一门学科，也是源于通信实践发展起来的一门新兴应用科学。40多年来，信息论学科有了很大的发展并延伸到许多领域中。人们已认识到，在现代科学技术高度发展过程中，学习和掌握信息理论日益成为人们的一种需要。通过本课程的学习能让学生掌握好本学科的基本概念，基本理论和基本方法，为以后从事这方面研究打下坚实的基础。 （二）课程目标 1.课程目标1：掌握信息论的基本理论，能利用信息论的基本理论解题。 2.课程目标2：掌握理想通信系统的基本概念，并能分析和解决常见问题。 3.课程目标3：掌握编码和译码的方法，并把所学编码方法运用到实际问题中，培养学生的运用知识解决实际问题的能力。 二、课程目标达成的途径与方法 以课堂教学为主，结合实验课程教学，并借用BB平台资源和微课程资源、多媒体和自媒体完成课程的教学工作和教学任务。 三、课程目标与相关毕业要求的对应关系
四、课程主要内容与基本要求 第1章绪论 课程主要教学内容：信息的概念，信息论的研究对象、目的和内容 课程基本要求：通过本章的学习，要求熟练掌握信息的概念，信息、消息和信号之间的异同；掌握信息论的研究对象和目的。 第2章信息的度量 课程主要教学内容：自信息、互信息、平均自信息和平均互信息。 课程基本要求：理解信息的可度量性；理解信息度量的原则。理解随机变量和它的不确定性度量；熟练掌握自信息、互信息的概念。掌握不确定性的特征表示与香农熵的产生；熟练掌握香农熵的概念与简单性质；熟练掌握联合熵与条件熵。掌握平均互信息的定义与性质。 第3章信源及信源熵 课程主要教学内容：信源的分类及其数学模型；离散单符号信源；离散平稳无记忆信源；离散平稳有记忆信源；马尔可夫信源；信源的相关性和剩余度；连续信源的微分熵。 课程基本要求：了解信源的分类，掌握用概率空间描述信源的方法；掌握离散无记忆信源的概念及其信息熵；掌握离散平稳信源的概念和极限熵；熟练掌握马尔可夫信源的概念和极限熵。掌握连续信源的微分熵。 第4章信道及信道容量 课程主要教学内容：离散单符号信道及其信道容量；信道容量的概念；几种特殊信道的信道容量；离散对称信道的信道容量；一般离散信道的信道容量。 课程基本要求：了解信道的分类；熟练掌握信道容量的概念；会计算几种特殊信道的信道容量和一般离散信道的信道容量。 第5章无失真信源编码 课程主要教学内容：编码器；码的分类；定长码及定长信源编码定理；变长码及变长信源编码定；Kraft不等式；唯一可译码的判别准则；无失真变长信源编码定理（香农第一定理）；变长码的编码方法。 课程基本要求：掌握信源编码的分类，即时码唯一可译码；掌握定长码和变长码及其编码定理；掌握Kraft不等式；熟练掌握唯一可译码判别准则；熟练掌握香农编码、霍夫曼编码和费诺编码。 第6章有噪信道编码 课程主要教学内容：错误概率和译码规则；错误概率与编码方法；有噪信道编码定理；纠错编码。 课程基本要求：掌握错误概率的概念；熟练掌握错误概率准则、最大似然概率准则。 第7章限失真信源编码 课程主要教学内容：失真测度；失真函数；平均失真；信息率失真函数定义和性质；D失真许可信道。 课程基本要求：掌握失真测度、平均失真保真度准则的概念；掌握信息率失真函数的定义和性质。
《信息论》课程介绍 摘要： 一、课程背景 二、课程目标 三、课程内容 1.信息论基本概念 2.信息熵与信息量 3.信道容量与信源编码 4.信道编码与解码 5.信息论在实际应用中的发展 四、课程学习方法与要求 正文： 《信息论》课程是一门理论性较强的课程，主要研究信息传输、信息处理、信号检测等领域的基本理论。通过本课程的学习，学生将掌握信息论的基本概念、基本原理和计算方法，了解信息论在实际应用中的发展，提高解决实际问题的能力。 一、课程背景 信息论是20 世纪40 年代由香农（Claude Shannon）创立的，它是一门研究信息、通信、计算等领域的理论基础。信息论不仅关注信息的量度，还关注信息传输的效率和可靠性等问题。随着信息技术的迅速发展，信息论已成为现代通信技术、数据压缩、信号处理等领域的理论基石。
二、课程目标 通过本课程的学习，学生将能够： 1.理解信息论的基本概念、基本原理和计算方法； 2.掌握信息熵、信息量、信道容量等基本概念，并会进行计算； 3.了解信源编码、信道编码和解码的基本原理和方法； 4.熟悉信息论在实际应用中的发展，提高解决实际问题的能力。 三、课程内容 本课程主要包括以下内容： 1.信息论基本概念：包括信息、熵、信息量、信道容量等基本概念，以及它们之间的关系。 2.信息熵与信息量：详细介绍信息熵的定义、性质和计算方法，以及信息量的概念和计算方法。 3.信道容量与信源编码：介绍信道容量的定义、性质和计算方法，以及信源编码的基本原理和方法。 4.信道编码与解码：介绍信道编码的基本原理和方法，以及解码的原理和过程。 5.信息论在实际应用中的发展：介绍信息论在通信技术、数据压缩、信号处理等领域的应用和发展。 四、课程学习方法与要求 1.认真阅读教材，掌握课程的基本概念、基本原理和计算方法； 2.积极参与课堂讨论，提高解决实际问题的能力； 3.完成课后习题，巩固所学知识；
信息论基础与应用pdf 信息论是一门研究信息传输和处理的学科，它的基础理论和方法对 于现代通信、计算机科学和数据处理等领域具有重要的意义。信息论 的基本概念和原理可以通过一本名为《信息论基础与应用》的PDF文 档来学习和了解。 这本PDF文档首先介绍了信息论的基本概念和背景知识。它解释了信息的定义和度量方法，以及信息熵和条件熵的概念。通过对信息熵 和条件熵的计算和分析，读者可以了解信息的不确定性和可预测性， 并学会如何利用信息熵来衡量和比较不同的信息源和信道。 接下来，这本PDF文档介绍了信息论的一些重要定理和原理。其中最著名的是香农的噪声信道编码定理，它表明在存在噪声的信道中， 通过适当的编码和解码方法，可以实现任意小的错误概率。这个定理 对于现代通信系统的设计和优化具有重要的指导意义。 此外，这本PDF文档还介绍了信息论在数据压缩和加密方面的应用。数据压缩是指通过编码方法将数据表示为更紧凑的形式，以减少存储 空间和传输带宽的需求。信息论提供了一些有效的压缩算法和编码方法，如霍夫曼编码和算术编码。而数据加密则是指通过密码学方法将 数据转化为不可读的形式，以保护数据的机密性和安全性。信息论提 供了一些重要的加密算法和协议，如RSA算法和Diffie-Hellman密钥 交换协议。 最后，这本PDF文档还介绍了信息论在其他领域的应用。例如，在机器学习和模式识别中，信息论可以用来衡量特征的重要性和相关性，
以及评估分类和聚类算法的性能。在生物信息学中，信息论可以用来分析和比较DNA和蛋白质序列的相似性和进化关系。在金融和经济学中，信息论可以用来研究市场信息的传播和价格波动的原因。 总之，这本名为《信息论基础与应用》的PDF文档是一本介绍信息论基本概念和应用的重要参考资料。通过学习和理解其中的内容，读者可以深入了解信息论的原理和方法，并将其应用于实际问题的解决中。无论是从事通信工程、计算机科学还是数据科学的专业人士，都可以从这本PDF文档中获得丰富的知识和启发。
信息论及其在通信中的应用 信息论是研究信息流传输过程中如何减少传输成本，提高通信 效率的学科。其核心思想是在通信过程中，将信息转化为一系列 可被传输的信号，然后对这些信号进行编解码，以减小数据传输 时的错误率和数据冗余，从而实现高效的数据传输。 在通信中的应用方面，信息论主要包括如下几个方面： 1.信源编码 信源编码是指将需要传输的信息经过编码处理，以减少其信息 冗余度，从而在传输过程中降低数据传输的成本。信源编码包括 两个方面，一是无损编码，可以完整地还原信息；二是有损编码，可以牺牲一定信息的精度以换取更高的传输效率。 对于无损编码来说，最经典的算法是霍夫曼编码，它可以将信 源的出现概率作为编码的依据，通过长编码替代频繁出现的信息，从而实现压缩。对于有损编码来说，最常见的算法是离散余弦变 换（DCT）和小波变换（WDT），这两种算法可以用于对音频和 图像进行有损压缩。
2.信道编码 信道编码是指通过将传输数据加入一定的冗余信息，来使得接收端可以检测和纠正传输过程中可能发生的错误。信道编码可以通过重复码、汉明码、卷积码、BCH码等一系列编码方式实现。 对于重复码来说，其原理是将传输数据重复多次，以提高数据的可靠性。而汉明码可以通过添加冗余信息来实现数据纠错，但其纠错能力与码字长度、编码字长度和纠错码的数量均有关联。卷积码则可以通过在数据的各个阶段中添加一定的冗余信息来实现数据的可靠传输。 3.调制技术 调制技术是指通过在信号上加入载波信号，使得传输信号可以在不同的传输媒介和传输距离中传播。常见的调制技术包括调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）等。
在调幅技术中，信号的幅度被调制到高频载波上，从而实现传输。在调频技术中，信号的频率被调制到高频载波上。在调相技术中，信号的相位被调制到高频载波上。除此之外，还有一些高级的调制技术，比如OFDM技术等。 4.系统设计 在进行通信系统设计时，需要考虑通信系统的整体架构、电路设计、算法设计等方面的问题。在通信系统中，需要考虑到数模转换、模模转换、功率功率放大器等因素的影响，同时还需要解决信道估计、通道编码优化、信号处理等问题。 总的来说，信息论及其在通信中的应用是一个非常广泛的研究领域。随着通信技术的不断发展和进步，信息论及其在通信中的应用也将继续发挥着重要的作用，为人们的生活和工作提供更加便捷、高效的通信服务。
信息技术教学大纲 一、课程目标 本课程旨在培养学生信息技术的基本理论和实践能力，使其能够熟练 运用信息技术工具，处理和利用各类信息资源，提高工作效率和创新 能力。通过本课程的学习，学生将能够熟悉信息技术领域的基本知识 和技能，具备信息检索、数据处理、计算机编程等技能，具备信息安 全意识和网络素养，培养信息技术应用能力、创新思维和问题解决能力。 二、课程内容 本课程包括以下主要内容： 1. 信息技术基础知识：介绍计算机的基本组成、操作系统、计算机网 络等基础概念和原理。 2. 计算机应用软件：学习常用办公软件如文本编辑、电子表格和演示 软件的使用技巧。 3. 数据库技术：了解数据库的基本概念和结构，学习数据库管理系统 的基本操作和查询语言。 4. 网络与互联网：掌握网络的基本原理和网络协议，了解互联网的发 展和应用。 5. 网络安全与信息保护：培养学生信息安全意识和保护个人隐私的能力，了解网络攻击和防范措施。 6. 编程基础：学习编程语言的基本语法和控制结构，培养问题分析和 程序设计的能力。 三、教学方法 本课程将采用多种教学方法，包括理论授课、实验操作、案例分析等。通过理论讲解与实践操作相结合的方式，提高学生的实践能力和问题 解决能力。同时，鼓励学生通过自主学习和小组合作学习的方式，互 相交流与分享经验。 四、考核与评价
本课程考核方式包括平时作业、实验报告、课堂表现和期末综合考试。学生要按时完成作业和实验，并撰写实验报告。课堂表现将考察学生 的积极性、参与度和合作精神。期末综合考试将综合考察学生对课程 内容的理解和应用能力。 五、参考教材 1. 《信息技术基础与应用》 2. 《计算机网络与互联网》 3. 《数据库原理与应用》 4. 《计算机编程基础》 六、备注 本课程的具体安排和教学资源将由授课教师提供，学生应按要求配备 相关硬件和软件设备，积极参与课堂讨论和实验操作。该大纲仅供参考，教学过程中可根据实际情况进行调整和优化。
信息论基础及其应用 信息论，是关于信息量度、编码与传输的学科。它的发展始于20世纪40年代，是通过信息熵和信息传输能力，对信息量度进行发掘和分析的一门学科。在数字化和互联网时代，信息论的应用 逐渐普及，例如数据压缩、信号处理、密码学、通讯技术等领域。 信息熵 信息熵是信息论的核心概念之一。熵通常被解释为度量一个系 统内部状态的混乱程度，它同样适用于信息领域中。信息熵可以 看作是随机变量不确定性的度量，以信息比特（bit）为单位衡量 不确定性的程度。可以用熵来衡量一个银行账户的密码的强度， 或一部手机的存储器大小的单位比特（bit）或兆比特（Mbit）。 熵越高，不确定性就越大。 信息传输 在信息传输中，常见的需要考虑的问题有信道容量、错误控制 和编码。其中信道容量是衡量一个信道能够传输的最大信息速率，与噪声和信号品质有关。例如，一个内存条可在秒级时间传输大
量数据，而手机信道的容量相对较小，这是因为受到各种干扰的影响，例如人体障碍或高楼建筑等。 在错误控制方面，主要有纠错码和检错码。为了确保信息传输的正确性，作为数据传输的一部分时，数据会被着一个表，以检查数据是否损坏，如果发现数据受损，则自动进入误差处理机制重新传输相关数据。 编码 编码是在通信中将原始信息转化为一种能够通过信道或媒介传递的形式，且在传递过程中具有一定的容错能力的方法。语音信号、图像、视频和数据等等都需要进行编码，在每个领域中有专门的编码规范和方法。在这个过程中需要注意信息的压缩，以减少数据量，提高传输效率。 应用 信息论和它的应用在现代科技中处于核心地位。互联网和数字化时代给信息论的应用带来了巨大的发展，例如数据压缩，它被
信息论概述及其应用 信息的概念 人类从产生的那天起，就生活在信息的海洋之中。 人类社会的生存和发展，无时无刻都离不开接收信息，传递信息，处理信息和利用信息。 比如原始人的“结绳记事”也许是最初期的表达，存储和传送信息的办法，古代的“烽火告警”是一种最早的快速，远距离的传递信息的方式。 近现代以来，由于电子计算机的迅速发展和广泛应用，尤其个人微型计算机得以普及，大大提高了人们处理加工信息，存储信息及控制和管理信息的能力。 随着计算机技术，微电子技术，传感技术，激光技术，卫星通讯，移动通讯等等新技术的发展和应用，尤其是近年来以计算机为主体的互联网技术的兴起与发展，他们相互结合，相互促进，以前所未有的的威力推动着人类经济和社会的高速发展。这是这些现代新科学，新技术，将人类社会推入到高度信息化时代。
信息与信号，消息的比较 消息是信息的数学载体，信号是信息的物理载体。 信号是具体的，物理的 消息是具体的，非物理的 信息是非具体的，非物理的 信号最具体，它是一物理量，可测量，可显示，可描述，同时它又是载荷信息的试题信息的物理层表达。 消息是具体的，非物理的，可以描述为语言文字，符号，数据，图片，能够被感觉到，同时它也是信息的载荷体。是信息论中的主要描述形式。 信息是抽象的，非物理的，是哲学层的表达。 信息的定义 关于信息的科学定义，到目前为止，国内外已有上百种说法，他们都是从不同侧面和不同的层次来揭露信息的本质。 最早对信息进行科学定义的是莱哈特。他在1928年发表的《信息传输》一文中，首先提出信息这个概念。 但是哈莱特这种理解在一定程度上能够解释通信工程中的一些信息问题，但他存在着严重的局限性。 1948年，控制论的创始人之一，美国科学家维纳出版了《控制论——动物和机器中通讯与控制问题》一书。他指出了，信息就是信息自
《信息论与编码》教学大纲 一、课程基本信息 1.课程中文名称：信息论与编码 2.课程英文名称：Informatics and Coding 3.课程类别：必修 4.适用专业：信息工程 5.总学时：36学时 6.总学分：2 二、本课程在教学计划中的地位、作用和任务 信息论在理论上指出了建立最佳编码、最佳调制和最佳接收方法的最佳系统的理论原则，它对通信体制和通信系统的研究具有指导意义。提高信息传输的可靠性和有效性始终是通信工作所追求的目标。因此，信息论与编码是从事通信、电子系统工程的有关工程技术人员都必须掌握的基本理论知识。 本课程包括狭义相对论和提高通信可靠性的差错控制编码理论。信息论所研究的主要问题是在通信系统设计中如何实现有效性和可靠性。 三、理论教学内容与教学基本要求 1.第一章绪论（2学时） 教学内容：信息论的形成与发展，信息论研究的主要内容，通信的一般模型及相关的基本概念 教学基本要求：理解信息、消息概念的关系；了解通信系统的模型及各部分的作用。 教学重难点：信息、消息概念的关系，通信系统的模型及各部分的作用 2.第二章信源与信息熵（10学时） 教学内容：信源的描述与分类—无记忆信源、有记忆信源的特点，描述方法，介绍概率论的相关知识，自信息量、互信息量概念及计算方法，熵的概念和计算方法，熵的性质及相互关系，连续信源的熵和互信息量的概念与计算 教学基本要求：掌握离散信源的信息量、熵、条件熵等的计算；连续信源的信息量和熵的计算；理解熵的意义，熵、信息量等参数之间的关系；了解熵的性质和意义；数据处理定理。 教学重点：离散信源、连续信源的信息量、熵、条件熵等的计算 教学难点：离散信源、连续信源的信息量、熵、条件熵等的计算
《信息技术导论》教学大纲 一、课程简介 本课程是面向信息学院信息管理专业同学开设的一门必修课，它和一年级其他专业同学 所修学的课程“计算机基础”有很大相同之处。具体而言，信息技术导论的内容包括计算机基础和信息技术导论，从课时量而言，两者比例约为4：1。总学时数为58，其中教学时数为30，学生上机实验时数为28，学分为3。 本课程系统地介绍计算机和信息技术基础知识、操作系统基础及Windows7基本操作、文字处理软件Word2010、电子表格软件Excel2010、文稿演示软件PowerPoint2010、计算 机网络基础及应用以及信息技术的基础内容等。 二、教学目的和任务 通过本课程的教学，要使学生掌握计算机和信息技术的基本概念与基础理论，了解计算 机文化的概念；基本掌握计算机系统的组成与基本工作原理，具有较好地使用Windows7 操作系统平台的能力；掌握字处理软件Word2010的使用方法，能较熟练地进行实用文档的 组织与处理；熟悉电子表格软件的基础知识，掌握Excel2010的使用；掌握文稿演示软件PowerPoint2010的使用；了解计算机网络和信息安全的基本常识，熟练掌握电子邮件系统Outlook2010和浏览器Internet Explorer的使用；了解数据库和程序设计基础知识以及计算机多媒体的应用常识；了解信息技术的发展现状，信息专业的特点和就业，信息技术的热门 研究方向如数据挖掘等。 三、主要内容、基本要求、重点和难点 ●计算机基础部分： 第1章、计算机基础知识 主要内容： 计算机的诞生与发展史；计算机的应用领域与分类；计算机的工作特点与主要性能指标； 计算机的硬件系统；计算机的软件系统。 基本要求： ●了解计算机的发展、分类、特点和应用领域
《信息论与编码技术》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程编号：B022303 课程名称：信息论与编码技术 英文名称：Information Theory and Coding 先修课程：高等数学、概率论与数理统计、信号与系统 适用专业：通信工程 课程类别：专业教育选修课程/拓展课程 课程总学时/学分：32/2 （其中理论32学时，实验0学时） 二、课程目标 通过本课程的学习，使学生具备下列能力： 1．理解信息、平均互信息的定义和性质、各种熵的定义及其之间的关系，掌握离散平稳信源条件熵和极限熵、信道容量、率失真函数的含义，掌握香农编码、费诺编码、哈夫曼编码等常见信源编码以及线性分组码、循环码、卷积码等常见信道编码的基本理论。 2．能够运用信息论的基本理论研究分析通信领域的工程问题，通过信源编码和信道编码实现通信的有效性和可靠性。 3．通过对信息论的学习，提升运用科学方法分析解决实际问题的能力、逻辑思维能力、数学推理能力以及数学表达能力，培养创新意识和反思精神。 四、教学内容、要求及重难点 第一章绪论（2学时） 教学要求： 1．了解信息论的产生、发展、应用，为以后学习打下基础。 2．掌握通信系统模型及模型中各部分的作用。
教学重点： 信息的概念和信息论研究的主要内容；通信系统模型。 教学难点： 信息、消息与信号的联系与区别。 第二章信源与信息熵（6学时） 教学要求： 1．掌握信源的分类。 2．熟练掌握离散信源自信息量、互信息量等的定义。 3．掌握离散无记忆信源、有记忆信源的序列熵。 4．了解连续信源熵和互信息；理解冗余度的概念。 教学重点： 平均互信息的定义和性质；各种熵的定义及其之间的关系；离散平稳信源条件熵和极限熵；马尔可夫信源的特点及其极限熵的求解。 教学难点： 各种熵之间的关系；最大连续熵定理和离散无失真信源编码定理。 第三章信道与信道容量（4学时） 教学要求： 1．掌握信道的分类、信道容量的定义。 2．掌握无干扰离散信道、对称DMC信道、准对称DMC信道容量计算方法。 3．掌握限时限频限功率的加性高斯白噪声信道容量的计算公式。 4．了解一般DMC信道、离散序列信道容量的计算方法；了解连续单符号加性信道、多维无记忆加性连续信道容量的计算。 5．理解信源与信道相匹配的含义。 教学重点： 信道分类及信道模型；无干扰离散无记忆信道；加性干扰无记忆信道。 教学难点： 离散序列信道及容量。 第四章信息率失真函数（4学时） 教学要求： 1．理解失真函数、平均失真的定义。 2．熟练掌握信息率失真函数R(D)的定义及性质。 3．理解信息率失真函数与信道容量的区别。 4．了解离散信源和连续信源的R(D)计算。 教学重点：
信息论基础与随机过程 一、课程简介 信息论基础这门课程涉及信息学、统计学、计算机科学等领域，系统并全面地介绍了香农信息论，通过对理论知识的讲解，使学生掌握熵、互信息、自信息量、霍夫曼编码、香农编码、费诺编码等知识及其在生物医学中的应用，把理论知识和实际应用结合起来，为生物信息专业学生提供理论基础，培养科研思维，掌握医学信息分析方法。 随机过程是一连串随机事件动态关系的定量描述。随机过程理论在物理、生物、工程、经济和管理等方面都得到了广泛应用，已成为近代科技工作者谋求掌握的一个理论工具。通过随机过程的学习，期望学生能较好地理解随机数学的基本思想，掌握几个基本而常用的过程的处理方法，如正态过程、泊松过程等；特别是马氏过程要重点理解并掌握。并将随机过程理论与生物信息学专业相结合，为阅读文献和未来的科研工作奠定基础。 二、理论教学内容 1.信息论绪论 掌握内容：为什么要学习信息论这门课程？信息论基础与生物信息学之间的关系以及信息论基础与医学生物学之间的关系。信息熵在现代生物医学中的应用。 了解内容：信息论的起源、发展，信息论的研究对象、目的、内容，信息与消息的区别。 2.信息的度量 掌握内容：计算自信息、互信息、熵、联合熵、条件熵、平均互信息、理解熵的性质、各类熵之间的关系。例如：自信息、互信息等分析方法应用生物芯片数据选择差异表达基因及技术系统混乱度；基于熵互信息理论的基因调控网络的研究；度量反映对于刺激的条件熵；重患者与轻患者在得病期间的血清中蛋白质谱的信息分析。 了解内容：自信息、互信息、熵、联合熵、条件熵、平均互信息的计算公式，理解意义并熟悉医学信息分析方法。 3.信源及信源熵 掌握内容：多符号离散信源、马尔可夫信源、信源的相关性和剩余度，应用相关性和剩余度进行疾病诊断与治疗，例如：分析血清中蛋白质种类的百分含量诊断患者病情发展情况及肌体复杂程度；基于互信息的差异共表达致病基因挖掘方法。 了解内容：单符号离散信源。 4.信道及信道容量 掌握内容：计算信道容量，单符号离散信道的编程及计算、独立并联信道、串联信道的计算及意义。例如：脑血栓患者，血液流量；计算遗传信息的储存量。 了解内容：多符号离散信道。 5.无失真信源编码 掌握内容：即时码判断及构造树图。例如：解释ＧＯ数据库的结构。唯一可译码及判别标准，应用Kraft 不等式和McMillan 不等式判断唯一可译码和即时码。编制霍夫曼编码、香农编码、费诺编码，遗传密码，ＬＺＷ编码并应用于模式识别，计算平均码长及信息传输率。 了解内容：定长码及定长编码码长原则。 6.随机过程预备知识 掌握内容：概率空间、随机变量及分布函数、随机变量的数字特征、特征函数与母函数、条件期望。 了解内容：随机过程的应用领域。 7.随机过程的概念及基本类型