第一章 绪论(第一讲)
(2课时)
主要内容:(1)教学目标(2)教学计划(3)参考书(4)考试问题(5)信息论的基本概念(6)信息论发展简史和现状(7)通信系统的基本模型
重点:通信系统的基本模型
难点:通信系统的基本模型
特别提示:运用
说明:本堂课作为整本书的开篇,要交待清楚课程开设的目的,研究的内容,对学习的要求;在讲解过程中要注意结合一些具体的应用实例,避免空洞地叙述,以此激发同学的学习兴趣,适当地加入课堂提问,加强同学的学习主动性.
信息论与编码(Informatics & Coding)
开场白
教学目标:本课程主要讲解香农信息论的基本理论,基本概念和基本方法,以及编码的理论和实现原理.介绍信息的统计度量,离散信源,离散信道和信道容量;然后介绍无失真信源编码,有噪信道编码,以及限失真信源编码等,然后介绍信道编码理论,最后也简单介绍了密码学的一些知识.
教学重点:信息度量,无失真信源编码,限失真信源编码,信道编码的基本理论及实现原理.
教学计划:信息论:约20学时
信道编码:约19学时
*密码学:约8学时
参考书:
1.信息论与编码, 曹雪虹 张宗橙编,北京邮电大学出版社,2001
2.信息论—基础理论与应用, 傅祖芸编著,电子工业出版社,2001
3.信息理论与编码,姜丹 钱玉美编著
4.信息论与编码,吴伯修 归绍升 祝宗泰 俞槐铨编著,1987
考试问题:
第一章 绪论
信息论的基本概念
信息论发展简史和现状
通信系统的基本模型
§1.1 信息论的基本概念
信息论是一门应用近代数理统计方法来研究信息的传输和处理的科学.
在涉及这门课程的具体内容之前,很有必要在引言中,首先放宽视野,从一般意义上描述,阐明信息的基本含意.然后,再把眼光收缩到信息论的特定的研究范围中,指明信息论的假设前提,和解决问题的基本思路.这样,就有可能帮助读者,在学习,研究这门课程之前,建立起一个正确的思维方式,有一个正确的思路,以便深刻理解,准确把握以下各章节的具体内容.
信息的一般含义
自古以来,人类就生活在信息的海洋之中.当今,人类越来越广泛地采用"信息"这一词汇,几乎达到人人皆知的程度.那么,我们不禁要问,"信息"到底是什么含义呢 从人们众多的应用中,我们大致可以从以下三个方面来理解"信息"的含义.
(一)"信息"是作为通信的消息来理解的.在这种意义下,"信息"是人们在通信时所要告诉对方的某种内容.
(二)"信息"是作为运算的内容而明确起来的.在这种意义下,"信息"是人们进行运算和处理所需要的条件,内容和结果,并常常表现为数字,数据,图表和曲线等形式.
(三)"信息"是作为人类感知的来源而存在的.
以上,我们从三个不同的侧面叙述了信息的一些含意.显然,这还不是它的全部意义,只能作为对信息的一种初步的理解.
信息的本质
"信息是关于事物运动的状态和规律".或者说,是关于事物运动的"知识".
通信是人类活动中最为普遍的现象之一,信息的传递与交换是时时处处都发生着的事情.在信息的传递与交换中,人们当然希望能够又多,又快,又好,又经济地传递信息.那么很自然地会出现这样一个问题:什么是信息传递的多快好省呢 怎样来衡量这种多快好省呢 怎样来判断某种通信方法的优劣呢 这就需要建立一种合理的定量描述信息传输过程的方法,首先是定量描述和度量信息的方法.
1948年,美国一位数学家克劳特·香农(C.E.Shannon)发表了一篇著名的论文《通信的数学理论》.差不多与此同时,美国另一位数学家诺伯特·维纳也发表了题为《时间序列的内插,外推和平滑化》的论文以及题为《控制论》的专著.在这些著作中,他们分别解决了按"通信的消息"来理解的信息(狭义信息)的度量问题,并得到了相同的结果.香农的论文还给出了信息传输问题的一系列重要结果,建立了比较完整而系统的信息理论,这就是香农信息论,也叫狭义信息论(简称"信息论").
香农信息理论具有崭新的风貌,是通信科学发展史上的一个转折点,它使通信问题的研究从经验转变为科学.因此,它一出现就在科学界引起了巨大的轰动,许多不同领域的科学工作者对它怀有浓厚的兴趣,并试图争相应用这一理论来解决各自领域的问题.从此,信息问题的研究,进入了一个新的纪元.
香农信息理论的基本思路,大致可归结为以下三个基本观点:

下一页