课程编码481101481102
课程编码：481101、481102
课程名称：工程制图与CAD（Engineering Graphics and CAD）
学分/学时：7学分/112学时（工程制图与CADⅠ：4学分/64学时，工程制图与CADⅡ：3学分/48学时）
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：无
内容简介：工程制图与CAD是机械电子工程专业的一门学科基础课，研究用投影法绘制与识别工程图样的理论知识和实践操作。本课程的任务是使学生掌握工程制图与读图的基本理论与基本知识，培养学生利用图板与仪器手工绘制工程图样的能力、利用计算机软硬件（AutoCAD）绘制工程图样的能力、正确阅读工程图样的知识与能力，并在此基础上提高学生空间想象力和创新基本能力。
课程编码：481103
课程名称：工程力学（Engineering Mechanics）
学分/学时：4学分/64学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：高等数学Ⅰ
内容简介：工程力学是机械电子工程专业的一门学科基础课；是一门工程与力学紧密结合的课程。通过本课程的学习，学生将掌握静力平衡条件的应用、构件基本变形的强度和刚度计算等，在此基础上，对空间力系平衡条件、重心的确定、应力状态、组合变形、压杆稳定性等问题具有明确的基本概念，为学好有关的后继课打好必要的基础，并将工程问题与数学联系起来，为将来研究解决工程问题和学习新的科学技术创造条件，进而培养学生的辩证思维能力、抽象化能力、表达能力、计算能力和自学能力，最终提高学生的综合素质。
课程编码：481104
课程名称：机械原理（Machine and Mechanism Theory）
学分/学时：2学分/32学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：工程力学
内容简介：机械原理是机械电子工程专业的一门学科基础课。本课程的任务是使学生掌握各种机构的工作原理和设计计算方法，掌握机械结构，并初步具有确定传动系统方案和机构设计的能力。学生通过机构组成原理、各种常用机构（如齿轮机构，凸轮机构，连杆机构，轮系等）的设计计算的学习，得到分析与综合机械问题的能力。
课程编码：481105
课程名称：机械设计（Mechanical Design)
学分/学时：3学分/48学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：工程制图与CAD、工程力学、机械原理、互换性与测量技术
内容简介：机械设计是机械电子工程专业的一门学科基础课。通过本课程学习，学生掌握机械设计一般知识，了解机械零件的主要类型、性能、结构特点、应用、材料、标准等。掌握机械设计的基本原则、机械零件的工作原理、受力分析、应力状态、失效形式、工作能力计算准则等。在学习中学生将获得机械设计计算、机械结构设计、机械技术文件编制等方面的能力。
课程编码：481106
课程名称：电工学（Electrical technology）
学分/学时：3学分/48学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：高等数学
内容简介：电工学是机械电子工程专业的专业基础课，主要学习电气工程领域的基础理论和技术，学习内容包括电路组成原理、直流电路分析、交流电路分析、电路的暂态分析、变压器、电动机的原理及应用，低压电器、电工测量及安全用电。并通过配套的实践教学，掌握基本的电路操作技能，为后续课程的学习打下基础。
课程编码：481107
课程名称：电子技术（Technology of Electronics）
学分/学时：3学分/48学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：高等数学、电工学（电工技术）
内容简介：本课程内容包括模拟电子技术和数字电子技术两部分，是机械电子工程（本科）专业重要的专业基础课。学生通过本课程的学习，可获得电子技术的基本理论、基础知识和基本技能，了解电子元器件的工作原理，初步掌握电子技术的应用，作为后续相关课程的理论基础，并为将来从事有关的工程技术工作打好基础。
课程编码：481108
课程名称：工程控制原理
学分/学时：2学分/32学时
适应专业：机械电子工程专业（Engineering control principle）
先修课程：高等数学、电工学、电子技术、工程力学
内容简介：本课程是机械电子专业必修的技术基础课，本课程的任务是使学生掌握自动控制的基本原理，为学生在科研方面提供工具和理论分析方法。其主要内容包括：控制系统的基本概念、系统组成、基本变量和工作原理；傅氏变换和拉氏变换的定义、重要性质和常用函数的变换与反变换，控制系统的稳定性与校正。通过本课程的学习应使学生能掌握建立简单机械及电气系统的数学模型；用分析法求系统传递函数；把握各种典型环节的特点、传递函数和相关参数的物理意义；根据微分方程绘出系统结构，掌握应用经典控制理论对系统进行时域与频域分析的自动控制方法。
课程编码：481109
课程名称：机械制造基础（Fundamental of Mechanical Manufacture）
学分/学时：4学分/64学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：金工实习、工程制图与CAD
内容简介：机械制造基础是机械电子工程专业的一门学科基础课。本课程的主要任务是使学生掌握常用金属材料选用及主要热处理方法；金属毛坯铸、锻、焊成型方法；常用零件表面各种切削加工方法及切削过程所需的机床、刀具、工艺等。通过本课程的学习，学生将获得机械制造方面的基本知识和选用合适机械加工方法的基本能力。
课程编码：481201
课程名称：机械制造技术（Mechanical Manufacturing Technology）
学分/学时：3学分/48学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：机械制造基础
内容简介：机械制造基础是机械电子工程专业的一门专业核心课。本课程的主要任务是使学生掌握机械制造过程中的相关制造技术，主要包括切削原理及刀具的合理选择；常用切削机床的传动与结构；典型零件加工工艺规程制订的原则、方法和步骤；夹具的设计原理和方法。通过本课程学习，学生将掌握编制中等复杂机械零件加工工艺规程的能力。
课程编码：481202
课程名称：计算机辅助设计（Computer Aided Design）
学分/学时：2学分/32学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：工程制图与CAD
内容简介：计算机辅助设计是机械电子工程专业的一门专业核心课。本课程的主要任务是使学生掌握算机辅助设计的基本知识、基本理论和基本方法，重点讲授与训练用UG软件进行三维零件建模、装配和出图。从而为学生理解、应用三维CAD软件工具奠定了基础，并提高了学生用计算机工具进行设计能力。
课程编码：481203
课程名称：数控机床与编程（NC Machine Tools and Programming）
学分/学时：3学分/48学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：机械制造基础
内容简介：数控机床与编程是机械电子工程专业的一门专业核心课。本课程的主要任务是使学生掌握数控机床的结构特点；数控车床、数控铣床常用编程指令，以及加工程序编制的方法和步骤。通过本课程学习，学生将掌握编制简单机械零件数控加工程序的能力。
课程编码：481204
课程名称：机电传动控制（Mechanical&Electrical Transmission Control）学分/学时：2学分/32学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：电工学、电子技术
内容简介：本课程为机械电子工程本科生的专业课，其研究对象为机电传动控制系统，重点关注机电设备的电气驱动和控制：其内容包括传动动力学基础；变流技术；常用机电驱动元件；交、直流功率驱动系统和伺服系统的控制等内容。通过本课程的学习及结合相应的实验，旨在培养学生对机电驱动和控制基本理论的认识和应用能力。
课程编码：481205
课程名称：传感器与测试技术（Technology of Sensor and Testing）
学分/学时：2学分/32学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：高等数学、电工学、电子技术
内容简介：传感器与测试技术是机械电子工程专业的一门专业核心课。本课程研究机械工程信号特点及其分析方法，研究工程测试装置合理选用的方法及其提取有用信息的技术。通过本课程的学习，学生将获得传感器与测试技术必要的基本理论、基础知识和基本技能，了解测试装置动态特性、掌握常用传感器和调理电路基本原理的基础上，初步学会合理地选取仪器来组建一些典型测试系统，不失真地提取有用信息的方法与手段。为后续课程以及从事有关的工程技术工作打好基础。
课程编码：481206
课程名称：液压与气压传动（Hydraulic and Pneumatic Transmission）
学分/学时：2学分/32学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：工程制图与CAD、工程力学
内容简介：液压与气压传动是机械电子工程专业的一门专业核心课。本课程的主要任务是使学生掌握流体传动基本特性、常用液压与气动原件的原理、结构和性能，熟悉典型液压与气动基本回路的工作原理和特点。学生学完本课程之后，能掌握合理运用液压与气动原件、构造液压与气动基本回路，分析各种液压与气压传动系统的能力。
课程编码：481207
课程名称：可编程序控制器（Programmable Logic Controller）
学分/学时：2学分/32学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：电工学、电子技术
内容简介：可编程控制器是机械电子工程专业的一门专业核心课。其内容包括主要包括可编程控制器的原理，指令，编程和调试等实用知识。课程的主要任务是通过课堂教育和实验，实习环节，提高学生综合应用机电一体化技术的能力，培养学生在机电一体化设备中使用程序控制方面的编程、分析与设计能力。
课程编码：481208
课程名称：微机原理与应用（Microcomputer Principle and Application）学分/学时：3学分/48学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：
内容简介：微机原理及应用是机械电子工程专业的一门专业核心课。本课程的主要任务是使学生了解单片机的组成原理，掌握MCS-51单片机指令系统和一般汇编程序设计编写方法，熟悉常用的单片机硬件扩展技术，并在实验基础上，能根
据工艺要求，完成简单的单片机控制程序编写与调试，从而初步掌握微机应用的能力。
课程编码：481209
课程名称：机械设备故障诊断技术（Fault Analysis and Maintenance of Mechanical Equipment）
学分/学时：2学分/32学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：高等数学、电工学、电子技术、数控机床与编程
内容简介：机械设备故障诊断技术是机械电子工程专业的一门专业核心课。它研究机械设备故障诊断技术包括机械设备故障诊断技术的基本概念、机械物理信号分析基础、机械状态识别方法、机械零件的失效形式等设备诊断原理和常用技术，典型设备和主要传动部件等的故障诊断技术。通过本课程的学习，学生将获得机械设备故障诊断技术必要的基本理论、专业知识和基本技能，了解和掌握常用诊断仪器系统的使用方法，并具有对机械设备进行故障诊断的能力，从而为从事相关的工程技术工作奠定了基础。
课程编码：481210
课程名称：机电系统设计方法（Design Method of Mechanical and Electrical system）
学分/学时：2学分/32学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：机械设计、机械制造技术、液压与气压传动、机电传动控制。
内容简介：机电系统设计方法是机械电子工程专业的一门专业核心课。通过本课程的学习使学生对机电一体化技术有较全面的认识。本课程要求学生综合运用先修机械和机电传动与控制课程的相关知识，掌握机电一体化系统总体设计的基本理论和方法，熟悉机电系统中主要部件的功能和选择计算方法。培养学生具备设计机电一体化产品的初步能力。
课程编码：481301
课程名称：先进制造技术（Advanced Manufacturing Technology）-
学分/学时：2学分/32学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：机械制造技术、可编程控制器、传感器与测试技术、液压与气压传动内容简介：先进制造技术是机械电子工程专业工业机器人应用方向的限选课。本课程的主要任务是使学生了解处于信息时代的制造业如何用信息技术、系统科学、计算机应用技术等多学科综合技术改造与提升传统的制造业，及从系统科学的观点来认识组织制造过程，从而使学生掌握现代制造技术的基本内容、关键技术和最新发展。本课程的重点在于使学生理解智能制造学科方面的前沿知识。
课程编码：481302
课程名称：工业机器人技术（Industrial Robot Technology）
学分/学时：2学分/32学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：机电传动与控制、传感器与测试技术、液压与气压传动
内容简介：工业机器人技术是机械电子工程专业工业机器人应用方向的限选课。本课程的主要任务是使学生掌握工业机器人的基本组成与结构，了解工业机械人的运动分析和动力分析，掌握有关工业机器人的控制方法等，了解以工业机器人为代表的，可变预定程序和轨迹及配备机电气等操纵工具实现多种操作的自动化机电及计算机应用系统。从而使学生对机电一体化技术有更全面的认识。
课程编码：481303
课程名称：工业机器人应用（Industrial Robot Applications）
学分/学时：2学分/32学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：工业机器人技术
内容简介：工业机器人应用是机械电子工程专业工业机器人应用方向的限选课。本课程的主要任务是使学生了解当前工业机器人的应用领域，掌握工业机器人的编程操作、重点掌握如何利用工业机械人进行搬运物料、焊接加工、机械装配等。
从而使学生能在各行各业中提出使用工业机器人的创新应用方案与具体实施方法的能力。
课程编码：481304
课程名称：电子测量与检测（Electronic measurement and measurement）
学分/学时：2学分/32学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：电子技术、微机原理与应用
内容简介：本课程是机械电子工程的专业课程，其主要内容是各类机械电子系统参数的电子测量、变量转换和电子系统的EMC；电子测量放大器的工作原理，电子测量系统的调试与校正，电子测量系统的信号传输方式，工业总线，电子测量系统的抗干扰和EMC,机械系统的常用传感器校正（标定）
课程编码：481305
课程名称：信号分析与处理（Signal analysis and processing）
学分/学时：2学分/32学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：高等数学，概率论与数理统计、电子技术
内容简介：本课程的主要内容包括信号系统的分析与处理：模/数信号转换（AD/DA）原理、转换精度和转换数率，数字信号的离散傅立叶变换（DFT）和FFT。
课程编码：481306
课程名称：计算机接口与控制技术（Computer interface and control technology）
学分/学时：2学分/32学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：电子技术、微机原理及应用
内容简介：随着计算机技术的发展，接口技术已成为直接影响微机系统功能的关键和组构系统的基本技术。因而微机接口技术已成为机械电子工程专业人员在计算机应用方面的基本知识和必备技能之一。
通过本课程学习，使学生初步掌握微机接口技术的基本原理和方法，具有分析接口的能力和进行接口电路驱动软件设计的初步能力。
课程编码：481307
课程名称：计算机辅助制造（Computer Aided Manufacturing）
学分/学时：2学分/32学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：机械制造基础、机械制造技术、计算机辅助设计
内容简介：计算机辅助制造是机械电子工程专业工业机器人应用方向的限选课。本课程的主要任务是使学生了解计算机辅助制造的基本知识、基本理论和基本方法，能运用UG软件自动编制数控车和数控铣等加工程序，并能模拟走刀和将其输入相应数控机床中进行实际加工。从而培养了学生应用计算机辅助制造的能力。
课程编码：481308
课程名称：电子调节技术（Electronic regulation technology）
学分/学时：2学分/32学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：电子技术、工程控制原理
内容简介：本课程是机电一体化专业重要的选修课，通过本课程的学习使学生对电子调节技术有较全面的认识，能掌握机电控制系统内调节回路的各种概念和基本调节过程，熟悉在调节回路中的模拟调节或数字调节装置作用时系统的工作情况。培养学生具备综合运用先修课程的相关知识，具备初步的机电系统反馈控制的设计能力。
课程编码：481309
课程名称：程序设计语言（Programming Language）
学分/学时：2学分/32学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：计算机应用基础
内容简介：程序设计语言是机械电子工程专业的一门选修课。本课程的主要任务
是使学生了解计算机程序的基本设计方法及常用控件的使用。掌握VB的基本结构、运用VB编制简单应用程序的技能与解决实际问题的方法，为今后在工作中运用程序设计语言打下基础。
课程编码：481310
课程名称：生产管理（Production Management）
学分/学时：2学分/32学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：高等数学、线性代数
内容简介：本课程是机电类专业学生了解现代制造业生产运作过程的专业课，是具备较强实践性的课程。它以制造业和服务业的生产运作过程为研究对象，通过系统地介绍生产运作管理的基本概念、基本原理和基本方法，使学生了解和掌握生产运作管理的基本概念、理论和方法，跟踪先进生产运作技术与管理模式的最新发展。可培养学生在生产运作管理上分析问题、解决问题和独立工作的能力，为将来从事工商企业生产运作管理实践奠定良好的理论基础。
课程编码：481501
课程名称：工程制图测绘（Engineering Measurement and Drawing）
学分/学时：2学分/48学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：工程制图与CAD
内容简介：工程制图测绘是机械电子工程专业独立设置的一门实践课。本课程的主要任务是使学生通过简单机械装配体的测量、草图绘制、零件工作图绘制、装配工作图的绘制等环节，得到一次测绘与绘图能力的全面锻炼，为以后的专业课程设计、毕业设计乃至实际工程设计等工作奠定必要的实践基础。
课程编码：481502
课程名称：电工电子课程设计（Course Design for Electrical and Electronic Engineering）
学分/学时：2学分/48学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：电工学、电子技术
内容简介：该课程是《电工学》、《电子技术》理论课后续的不可缺少的重要的实践环节，主要分为二部分内容。其中，电路电子部分着重于教会学生用实验的方法来验证其基本理论，以巩固和加深对理论学习的理解；而电子设计和仿真部分则使学生了解电子电路的三个阶段设计：电子电路原理设计、软件仿真和最终硬件工艺实现方法有初步掌握。
课程编码：481503
课程名称：机械设计课程设计（Course Design of Mechanical Design）
学分/学时：2学分/48学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：工程制图与CAD、机械原理、机械设计
内容简介：机械设计课程设计是机械电子工程专业独立设置的一门实践课。本课程的主要任务是使学生通过传动装置的方案设计、减速器装配图设计、.关键零部件设计计算及.零件工作图设计等实践环节对学生进行全面的机械设计训练。从而使学生获得机械设计的基本能力，为以后的专业毕业设计乃至实际工程设计奠定必要的实践基础。
课程编码：481504
课程名称：机制加工工艺编制（Technology Drawing of Manufacture）
学分/学时：1学分/24学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：金工实习、机械制造基础、机械制造技术、数控机床与编程
内容简介：机制加工工艺编制是机械电子工程专业独立设置的一门实践课。本课程的主要任务是使学生通过机械装置的拆装、零件的测绘、零件毛坯及制造方法的选择、机械加工工艺规程的制订等实践环节对学生进行全面的机制加工工艺编制的训练。从而使学生获得机械制造的相应能力，为以后的实际工程设计奠定必要的实践基础。
课程编码：481505
课程名称：机电传动与PLC控制课程设计（Course Design of Drive and PLC Control forMechanical and Electrical Equipment）
学分/学时：2学分/48学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：机电传动控制、可编程序控制器
内容简介：机电传动与PLC控制课程设计是机械电子工程专业独立设置的一门实践课，它是与机电传动控制课程与可编程序控制器课程配套的课程设计。本实践课程通过指导学生通过不同的操作、调整和系统设置，掌握常用的机电开环、闭环控制系统的工作原理、特点、特性及应用场合，运用可编程控制器对继电器-接触器电机电路系统控制，通过实践环节提高学生综合应用机电传动与PLC控制的能力。
课程编码：481506
课程名称：机械设备故障诊断技术课程设计（Course Design of Fault Analysis and Maintenance for Mechanical and ElectricalEquipment）
学分/学时：2学分/48学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：机械设备故障诊断技术
内容简介：机械设备故障诊断技术课程设计是机械电子工程专业独立设置的一门实践课，是与机电设备故障分析与维修课程配套的一门课程设计。它是通过对机电设备上的典型故障的分析诊断、故障定位与排除故障，理论结合实践地掌握机电设备故障诊断与维修的基本思路、判断原则、基本方法与具体的实施步骤，为以后的实际工作奠定必要的实践基础。
课程编码：481507
课程名称：金工实习（Metalworking Experience）
学分/学时：2学分/48学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：无
内容简介：金工实习是机械电子工程专业集中性实践教学环节中的一门实习课。本课程的主要任务是使学生通过钳工实训操作、车工实训操作、铣削、磨削与数控机床加工操作的观察等实践环节得到机械加工的训练。从而使学生获得机械制造加工的基本能力，为后续专业课程的学习打下坚实的基础。
课程编码：481508
课程名称：企业认识实习（Enterprise Cognition Practice）
学分/学时：1学分/24学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：无
内容简介：企业认识实习是机械电子工程专业集中性实践教学环节中的一门实习课。本课程的主要任务是使学生通过参观了解与理解企业的生产规模，企业的加工设备等。通过企业工程技术人员的讲解掌握企业的文化和规章制度、生产方式与质量管理方式。从而使学生对企业有初步印象，有利于今后在企业顺利工作。
课程编码：481509
课程名称：机电系统综合实践（Comprehensive Practice of Mechanical and Electrical system）
学分/学时：2学分/48学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：专业方向限选课
内容简介：综合实践是机械电子工程专业集中性实践教学环节中的一门实习课。本课程的主要任务是使学生通过有关针对电测技术方面的课题或工业机器人应用方面课题的实践培养分析问题与解决问题的能力，为后续的专业毕业设计乃至实际工程奠定必要的实践基础。
课程编码：481510
课程名称：毕业论文（设计）（BachelorThesis andDesign)
学分/学时：12学分/288学时
适应专业：机械电子工程专业
先修课程：所有理论课与实践课
内容简介：毕业论文（设计）是机械电子工程专业本科人才培养计划中最后和最重要的集中性实践教学环节。学生在指导教师的指导下，通过对课题的选题、开题、研究、设计计算、设计绘图和撰写设计论文或说明书等全面集中训练学生综合运用多学科的理论、知识与方法解决机电设备开发或应用方面的实际问题的能力。通过毕业设计的训练，学生将巩固、加深对机械电子工程专业所学的基础理论、基本技能和专业知识的掌握，并进一步使之系统化和综合化，达到机械电子工程专业高级技术人才的培养要求。
信息论与编码课程论文
《信息论与编码》课程论文 ——通过信息论对已有知识产生的新认识 马赛 1143031014 《信息论与编码》课程是通信专业的一门基础课。其讲述的理论——香农信息论是当今信息科学的基础，可以说没有信息论的理论支持，就没有当今的信息化社会。 通过对于信息论的学习，我认识到，信息论的贡献就是解释了什么是“信息”，同时使用数学工具，对信息及伴随它产生的各种事物概念进行了解析。近代科学的重大飞跃往往都是因人类对于一个事物有了强有力的分析工具而产生的。有了信息论这一近乎完备（存在一些缺陷）的解析理论，人类才得以驾驭信息，社会才有了长足的进步。 在学习时，我习惯于把正在学习的知识和自己已经掌握的知识进行联系。通过这种方法，可以增进对正在学习知识的理解，同时对已掌握的知识也有新的认识。下文中，列举了两个问题，同时使用信息论的角度去进行解释。 一、计算机的存储容量与信息量的联系 当今的计算机已经十分普及。存储容量，无论内存还是外存，都是判定一台计算机性能的重要指标。现在的个人计算机硬盘容量已经达到了TB级别，而在20年前，几百MB的硬盘都十分罕见。在追求更高的存储容量时，我们是否思考过存储的东西是什么？KB、MB、GB等单位究竟代表的含义是什么？ 这是计算机科学的基本知识：“8 bit = 1 byte”。bit即“位”，这是计算机存储单元最基本的单位；而信息论中也将信息量——用于衡量信息的量的单位称为bit，这两个概念有什么联系吗？ 在课程讲解时提到过这个问题，幻灯片上的答案如是解释：两者代表着不同的概念，信息论中的bit代表着信息量；而计算机中的bit代表着计算机中的二元数字1和0。 我认为两者是同一种概念，都代表信息量，而计算机中的bit是更为细化的概念，单指计算机中的信息量。信息的一种解释是：对于不确定性的消除。信息量是对信息的一种衡量手段，描述对事件不确定性消除的程度。而描述事件不确定性的量就是这个事件发生的概率，因此一个事件发生的概率与事件包含的信息量具有对应的关系。这是香农信息论对于信息量的定义。 计算机存储的依然是信息，只是信息的存储形式是01二进制数字。如果说计算机中的bit只是二元数字的话，那么这个单位就丧失了“信息”这个定义了。 用户通过互联网下载各种资料，下载的资料需要占用本地的存储空间，这是一个众所周知的例子。其实这个过程就是一个消除不确定性的过程。我们一般常识中的“空”硬盘，实际上是没有存储信息，而空间就在那里，空间中的信息有不确定，有不确定度；写入信息，实际上就是在消除不确定性，让空间中的信息确定，让其有序。这就是一种典型的信息传递过程。 计算机是2元存储结构，一个二进制符号代表1bit，根据实际计算，一个二进制符号的最大信息量即H0(X) = log22 = 1bit，这是一个将符号等同于无记忆的，每个符号之间没有联系，达到了信息量的最大值。这是最为简化的处理结果，也是最为可行的处理结果。如果严格按照信息论的角度去分析，其实每个符号之间是有联系的——各种编码、指令，如果01只是随机出现，那么只是一盘散沙。当然这是严格的理论解释，如果实际应用到存储信息的计量，那么将是不可行，计算机界的先驱是非常有远见的。 二、关于称硬币问题的思考
《信息论与编码》教学大纲
《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 常规教学与多媒体教学相结合。
信息论与编码课程总结
信息论与编码 《信息论与编码》这门课程给我带了很深刻的感受。信息论是人类在通信工程实践之中总结发展而来的，它主要由通信技术、概率论、随机过程、数理统计等相结合而形成。它主要研究如何提高信息系统的可靠性、有效性、保密性和认证性，以使信息系统最优化。学习这门课程之后，我学到了很多知识，总结之后，主要有以下几个方面： 首先是基本概念。信息是指各个事物运动的状态及状态变化的方式。消息是指包括信息的语言、文字和图像等。信号是消息的物理体现，为了在信道上传输消息，就必须把消息加载到具有某种物理特性的信号上去。信号是信息的载荷子或载体。信息的基本概念在于它的不确定性，任何已确定的事物都不含有信息。信息的特征：（1）接收者在收到信息之前，对其内容是未知的。（2）信息是能使认识主体对某一事物的未知性或不确定性减少的有用知识。（3）信息可以产生，也可以消失，同时信息可以被携带、存储及处理。（4）信息是可以量度的，信息量有多少的差别。编码问题可分解为3类：信源编码、信道编 码、加密编码。= 理论上传输的最少信息量 编码效率实际需要的信息量。 接下来，学习信源，重点研究信源的统计特性和数学模型，以及各类离散信源的信息测度 —熵及其性质，从而引入信息理论的一些基本概念和重要结论。本章内容是香农信息论的基础。重点要掌握离散信源的自信息，信息熵（平均自信息量），条件熵，联合熵的的概念和求法及其它们之间的关系，离散无记忆的扩展信源的信息熵。另外要记住信源的数学模型。通过学习信源与信息熵的基本概念，了解了什么是无记忆信源。信源发出的序列的统计性质与时间的推移无关，是平稳的随机序列。当信源的记忆长度为m+1时，该时刻发出的符号与前m 个符号有关联性，而与更前面的符号无关，这种有记忆信源叫做m 阶马尔可夫信源。若上述条件概率与时间起点无关，则信源输出的符号序列可看成齐次马尔可夫链，这样的信源叫做齐次马尔可夫信源。之后学习了信息熵有关的计算，定义具有概率为 () i p x 的符号i x 的自信息量为：()log ()i i I x p x =-。自信息量具有下列特性：（1） ()1,()0i i p x I x ==（2）()0,()i i p x I x ==∞（3）非负性（4）单调递减性（5）可加 性。信源熵是在平均意义上来表征信源的总体特征，它是信源X 的 函数，一般写成H （X ）。信源熵：()()log ()i i i H X p x p x =-∑，条件熵：(|)(,)log (|) i j i j ij H X Y p x y p x y =-∑联合 熵(|)(,)log (,)i j i j ij H X Y p x y p x y =-∑，联合熵 H(X,Y)与熵H(X)及条件熵H(Y|X)的关系： (,)()(|)()(|)H X Y H X H Y X H X H X Y =+=+。互信息: ,(|)(|)(;)(,)log ()(|)log () () j i j i i j i j i ij i j j j p y x p y x I X Y p x y p x p y x p y p y = = ∑ ∑ 。熵的性质：非负性，对称性，确定 性，极值性。 接下来接触到信道，知道了信道的分类，根据用户数可以分为，单用户和多用户；根
信息论与编码课程论文[1]
香农信息论的基本理论探究 制作者：陈喆指导老师：杜奕 【内容摘要】：信息是自从人类出现以来就存在于这个世界上了，天地万物，飞禽走兽，以及人类的生存方式都离不开信息的产生和传播。人类每时每刻都在不停的接受信息，传播信息，以及利用信息。从原来的西汉时期的造纸，到近代西方的印刷术，以及现在的计算机，信息技术在人类历史的进程当中随着生产力的进步而发展。而信息理论的提出却远远落后于信息的出现，它是在近代才被提出来而形成一套完整的理论体系。信息论的主要基本理论包括：信息的定义和度量；各类离散信源和连续信源的信息熵；有记忆、无记忆离散和连续信道的信道容量；无失真信源编码定理。 【关键词】：平均自信息信道容量信源编码霍夫曼码
1211()()log()q q i j i j i j H X X P a a a a ===-∑∑ 此联合熵表明原来信源X 输出任意一对可能的消息的共熵，即描述信源X 输出长度为2的序列的平均不确定性，或者说所含有的信息量。可以用1122() H X X 作为二维离散平稳信源X 的信息熵的近视值。 除了平稳离散信源之外，还存在着非平稳离散信源。在非平稳离散信源中有一类特殊的信源。这种信源输出的符号序列中符号之间的依赖关系是有限的，这种关系满足我们在随机过程中讲到的马尔可夫链的性质，因此可用马尔可夫链来处理。马尔可夫信源是一种非常重要的非平稳离散信源。那么马尔可夫信源需要满足一下两个条件： （1） 某一时刻信源符号的输出只与此刻信源所出的状态有关，而与以前的状态及以前的输出符号都无关。 （2） 信源某l 时刻所处的状态由当前的输出符号和前一时刻（l -1）信源的状态唯一决定。 马尔可夫信源的输出的符号是非平稳的随机序列，它们的各维概率分布随时间的推移可能会改变。第l 时间信源输出什么符号，不但与前一（l -1）时刻信源所处的状态和所输出的符号有关，而且一直延续到与信源初始所处的状态和所输出的符号有关。一般马尔可夫信源的信息熵是其平均符号熵的极限值，它的表达式就是： 121()lim ()N N H H X H X X X N ∞∞→∞== . 二．平均互信息 信道的任务是以信号方式传输信息和存储信息的。我们知道信源输出的是携带着信息的消息。消息必须要转换成能在信道中传输或存储的信号，然后通过信道传送到收信者。并且认为噪声或干扰主要从信道中引入。信道根据用户的多少，可以分为两端信道，多端信道。 根据信道输入端和输出端的关联，可以分为无反馈信道，反馈信道。根据信道的参数与时间的关系信道可以分为固定参数信道，时变参数信道。根据输入和输出信号的统计特性可以分为离散信道，连续信道，半离散或半连续信道和波形信道。 为了能够引入平均互信息量的定义，首先要看一下单符号离散信道的数学模型，在这种信道中，输出变量和输入变量的传递概率关系： (|)(|)(|)(1,2,,;1,2,,)j i j i P y x P y b x a P b a i r j s ====== 传递概率所表达的意思是，在信道当输入符号为a ，信道的输出端收到b 的概率。 我们知道，信道输入信源X 的熵是表明接收端收到符号之前信源的平均不确定性，可以称为先验熵。如果信道中无干扰噪声，信道输出符号与输出符号一一对应，那么，接受到传送过来的符号就消除了对发送符号的先验不确定性。但是我们实际的生活中一般信道中有干扰存在，接收到输出后对发送的是什么符号仍有不确定性。表示在输出端收到输出变量Y 的符号后，对于输入端的变量X 尚存在的平均不确定性。即信道疑义度： ,1(|)()log (|)X Y H X Y P xy P x y =∑ 这个信道的疑义度是由于干扰噪声引起的。前面我们看到了输出端接收到输出符号前关于变量X 的先验熵，以及接收到输出符号后关于输入变量X 的平均不确定性，通过信道传输消除了一定的不确定性，获得了一定的信息。那么定义单符号信道的平均互信息量 (;)()(|)I X Y H X H X Y =-
信息论与编码总结
信息论与编码 1. 通信系统模型 信源—信源编码—加密—信道编码—信道—信道解码—解密—信源解码—信宿 | | | （加密密钥） 干扰源、窃听者 （解密秘钥） 信源：向通信系统提供消息的人或机器 信宿：接受消息的人或机器 信道：传递消息的通道，也是传送物理信号的设施 干扰源：整个系统中各个干扰的集中反映，表示消息在信道中传输受干扰情况 信源编码： 编码器：把信源发出的消息变换成代码组，同时压缩信源的冗余度，提高通信的有效性 （代码组 = 基带信号；无失真用于离散信源，限失真用于连续信源） 译码器：把信道译码器输出的代码组变换成信宿所需要的消息形式 基本途径：一是使各个符号尽可能互相独立，即解除相关性；二是使各个符号出现的概率尽可能相等，即概率均匀化 信道编码： 编码器：在信源编码器输出的代码组上增加监督码元，使之具有纠错或检错的能力，提高通信的可靠性 译码器：将落在纠检错范围内的错传码元检出或纠正 基本途径：增大码率或频带，即增大所需的信道容量 2. 自信息：()log ()X i i I x P x =-，或()log ()I x P x =- 表示随机事件的不确定度，或随机事件发生后给予观察者的信息量。 条件自信息：//(/)log (/)X Y i j X Y i j I x y P x y =- 联合自信息：(,)log ()XY i j XY i j I x y P x y =- 3. 互信息：;(/) () (;)log log ()()()i j i j X Y i j i i j P x y P x y I x y P x P x P y == 信源的先验概率与信宿收到符号消息后计算信源各消息的后验概率的比值，表示由事件y 发生所得到的关于事件x 的信息量。 4. 信息熵：()()log ()i i i H X p x p x =-∑ 表示信源的平均不确定度，或信源输出的每个信源符号提供的平均信息量，或解除信源不确定度所需的信息量。 条件熵：,(/)()log (/)i j i j i j H X Y P x y P x y =- ∑ 联合熵：,()()log ()i j i j i j H XY P x y P x y =-∑ 5. 平均互信息：,()(;)()log ()() i j i j i j i j p x y I X Y p x y p x p y =∑
信息论与编码教学大纲
《信息论与编码》课程教学大纲、课程基本信息 二、课程内容及基本要求 第一章绪论 课程内容：
1 ?信息论之父--香农；信息论与香农信息论的形成与发展；香农信息论的中心 问题及其局限性； 2．信息、消息、信号、信息的本质、信息的广义性； 3．通信系统基本模型：信源、信宿、信道、干扰、噪声、信源编码、信道编码。基本要求：1．了解信息论之父---Shannon（香农）和香农信息论的基本思想及其局限性；了解信息论的形成与发展过程；了解香农信息论的基本思想（中心问题）及其适用范围；2．理解消息、信息与信号的含义；理解消息、信息与信号之间的联系与区别；3．熟悉通信系统的基本模型及各模块的主要功能。 本章重点香农信息论的中心问题、通信系统模型 本章难点：信息、消息与信号的联系与区别；香农信息论的局限性第二章信源、信息量和信息熵 课程内容： 1．无记忆信源与有记忆信源、离散信源与连续信源、离散序列信源、马尔可夫信源、离散无记忆信源、离散无记忆序列信源； 2．非平均信息量、信源熵、条件信息量、条件熵、噪声熵、损耗熵、联合熵、非平均互信息、平均互信息； 3．熵的性质、离散无记忆信源的序列熵、离散有记忆信源的序列熵；4．数据处理中信息的变化、连续信源熵；5．凸函数、互信息量的凸性，冗余度。 基本要求： 1．了解并掌握信源的分类与特点； 2．理解并掌握非平均信息量、信源熵、互信息量、条件熵、联合熵、非平均互信息量、平均互信息的概念，计算；理解并掌握信源熵、信宿熵、噪声熵、损耗熵、平均
互信息之间的关系； 3．理解马尔可夫信源的概念、理解离散序列信源熵的概念； 4．理解熵的性质、熵的唯一性原理；理解连续信源的熵及连续熵的性质； 5．理解凸函数的含义和性质；了解凸函数在信息论中的应用。 本章重点：非平均自信息量、条件信息量、互信息量、条件互信息量、熵、条件熵、熵的性质 本章难点：平均互信息量、熵、离散序列信源熵、马尔可夫信源、条件熵、噪声熵、损耗熵第三章信源编码 课程内容： 1．编码的定义与分类；奇异码与非奇码；唯一可译码与非唯一可译码；即时码与非即时码；克拉夫特不等式；码树；平均码长的计算；信息传输速率；2．无失真信源编码；定长码与定长编码定理；变长码与变长编码定理；最佳变长码编码定理；香农编码及其过程；费诺编码及其过程；哈夫曼编码及其过程；3．限失真信源编码；常用信源编码--- 游程编码、算术编码、预测编码、变换编码。 基本要求： 1．理解并掌握编码的分类及特点；掌握平均码长的计算；掌握码树的使用； 2．理解无失真信源编码的含义；掌握定长码的特点与编码原理；掌握不定长编 码的特点与编码原理； 3．掌握离散无记忆信源的等长编码及不等长编码；掌握香农编码原理、掌握费 诺编码原理；掌握哈夫曼编码原理； 4．了解常用限失真信源编码方法—算术编码、游程编码、预测编码及变换编码的编码原理。
信息论与编码论文(香农信息论对现代的影响)
香农信息论对现代社会的影响 摘要：1948年香农在Bell System Technical Journal上发表了《A Mathematical Theory of Communication 》。论文由香农和威沃共同署名。这篇奠基性的论文是建立在香农对通信的观察上，即“通信的根本问题是报文的再生，在某一点与另外选择的一点上报文应该精确地或者近似地重现”。这篇论文建立了信息论这一学科，给出了通信系统的线性示意模型，即信息源、发送者、信道、接收者、信息宿，这是一个新思想。此后，通信就考虑为把电磁波发送到信道中，通过发送1和0的比特流，人们可以传输图像、文字、声音等等。今天这已司空见惯，但在当时是相当新鲜的。他建立的信息理论框架和术语已经成为技术标准。他的理论在通信工程师中立即获得成功，并刺激了今天信息时代所需要的技术发展。 关键词：香农、通信、编码 Abstract: In 1948, Shannon Bell System Technical Journal published "A Mathematical Theory of Communication". Paper co-signed by the Hong farmers. This ground-breaking paper is based on Shannon's observation of the communication that "the fundamental problem of communication is the message of regeneration, at some point with another point to report the selected text should be reproduced exactly or approximately." This paper established the discipline of information theory, given the linear signal model of communication system, that information source, sender, channel, receiver, message places, this is a new idea. Since then, the communication to consider the electromagnetic waves sent to the channel, by sending a stream of bits 1 and 0, one can transfer images, text, and so on. It has become commonplace today, but was very fresh. He established the theoretical framework and terminology of information technology has become the standard. His theory in communications engineer in immediate success, and stimulate the need for the information age of today's technology. Keywords:Shannon、Communications、Coding 信息论的理论定义是由当代伟大的数学家美国贝尔实验室杰出的科学家香农在他1948年的著名论文《通信的数学理论》所定义的，它为信息论奠定了理论基础。后来其他科学家，如哈特莱、维纳、朗格等人又对信息理论作出了更加深入的探讨。使得信息论到现在形成了一套比较完整的理论体系。 上个世纪四十年代，半导体三极管还未发明，电子计算机也尚在襁褓之中。但是通信技术已经有了相当的发展。从十九世纪中叶，电报就已经很普遍了。电报所用的摩斯码（Morse Code），就是通信技术的一项杰作。摩斯码用点和线（不同长度的电脉冲）来代表字母，而用空格来代表字母的边界。但是每个字母的码不是一样长的。常用的字母E只有一个点。而
(完整版)信息论与编码概念总结
第一章 1.通信系统的基本模型: 2.信息论研究内容：信源熵，信道容量，信息率失真函数，信源编码，信道编码，密码体制的安全性测度等等 第二章 １.自信息量：一个随机事件发生某一结果所带的信息量。 ２.平均互信息量：两个离散随机事件集合X 和Y ，若其任意两件的互信息量为 I （Xi;Yj ），则其联合概率加权的统计平均值，称为两集合的平均互信息量，用I （X;Y ）表示 ３.熵功率：与一个连续信源具有相同熵的高斯信源的平均功率定义为熵功率。如果熵功率等于信源平均功率，表示信源没有剩余；熵功率和信源的平均功率相差越大，说明信源的剩余越大。所以信源平均功率和熵功率之差称为连续信源的剩余度。信源熵的相对率(信源效率)：实际熵与最大熵的比值 信源冗余度： 0H H ∞=ηη ζ-=1
意义：针对最大熵而言，无用信息在其中所占的比例。 ３.极限熵： 平均符号熵的N 取极限值，即原始信源不断发符号，符号间的统计关系延伸到无穷。 ４. ５.离散信源和连续信源的最大熵定理。 离散无记忆信源，等概率分布时熵最大。 连续信源，峰值功率受限时，均匀分布的熵最大。 平均功率受限时，高斯分布的熵最大。 均值受限时，指数分布的熵最大 ６.限平均功率的连续信源的最大熵功率： 称为平均符号熵。 定义：即无记忆有记忆N X H H X H N X H X NH X H X H X H N N N N N N )() ()()()()()(=≤∴≤≤
若一个连续信源输出信号的平均功率被限定为p ，则其输出信号幅度的概率密度分布是高斯分布时，信源有最大的熵，其值为 1log 22 ep π.对于N 维连续平稳信源来说，若其输出的N 维随机序列的协方差矩阵C 被限定，则N 维随机矢量为正态分布时信源 的熵最大，也就是N 维高斯信源的熵最大，其值为1log ||log 222N C e π+ 7.离散信源的无失真定长编码定理： 离散信源无失真编码的基本原理 原理图 说明： （1） 信源发出的消息：是多符号离散信源消息，长度为L,可以用L 次扩展信 源表示为： X L =(X 1X 2……X L ) 其中，每一位X i 都取自同一个原始信源符号集合（n 种符号）： X={x 1，x 2，…x n } 则最多可以对应n L 条消息。 （2）信源编码后，编成的码序列长度为k,可以用k 次扩展信宿符号表示为： Y k =(Y 1Y 2……Y k ) 称为码字/码组 其中，每一位Y i 都取自同一个原始信宿符号集合： Y={y 1，y 2，…y m } 又叫信道基本符号集合（称为码元，且是m 进制的） 则最多可编成m k 个码序列，对应m k 条消息 定长编码：信源消息编成的码字长度k 是固定的。对应的编码定理称为定长信源编码定理。 变长编码：信源消息编成的码字长度k 是可变的。 8.离散信源的最佳变长编码定理 最佳变长编码定理：若信源有n 条消息，第i 条消息出现的概率为p i ，且 p 1>=p 2>=…>=p n ，且第i 条消息对应的码长为k i ，并有k 1<=k 2<=…<=k n
信息论与编码试题集与答案
一填空题（本题20分，每小题2分） 1、平均自信息为 表示信源的平均不确定度，也表示平均每个信源消息所提供的信息量。 平均互信息 表示从Y获得的关于每个X的平均信息量，也表示发X前后Y的平均不确定性减少的量，还表示通信前后整个系统不确定性减少的量。 2、最大离散熵定理为：离散无记忆信源，等概率分布时熵最大。 3、最大熵值为。 4、通信系统模型如下： 5、香农公式为为保证足够大的信道容量，可采用（1）用频带换信噪比；（2）用信噪比换频带。 6、只要，当N足够长时，一定存在一种无失真编码。 7、当R＜C时，只要码长足够长，一定能找到一种编码方法和译码规则，使译码错误概率无穷小。 8、在认识论层次上研究信息的时候，必须同时考虑到形式、含义和效用三个方面的因素。 9、1948年，美国数学家香农发表了题为“通信的数学理论”的长篇论文，从而创立了信息论。 按照信息的性质，可以把信息分成语法信息、语义信息和语用信息。 按照信息的地位，可以把信息分成客观信息和主观信息。 人们研究信息论的目的是为了高效、可靠、安全地交换和利用各种各样的信息。 信息的可度量性是建立信息论的基础。 统计度量是信息度量最常用的方法。 熵是香农信息论最基本最重要的概念。 事物的不确定度是用时间统计发生概率的对数来描述的。 10、单符号离散信源一般用随机变量描述，而多符号离散信源一般用随机矢量描述。 11、一个随机事件发生某一结果后所带来的信息量称为自信息量，定义为其发生概率对数的负值。 12、自信息量的单位一般有比特、奈特和哈特。 13、必然事件的自信息是 0 。 14、不可能事件的自信息量是∞。 15、两个相互独立的随机变量的联合自信息量等于两个自信息量之和。 16、数据处理定理：当消息经过多级处理后，随着处理器数目的增多，输入消息与输出消息之间的平均互信息量趋于变小。 17、离散平稳无记忆信源X的N次扩展信源的熵等于离散信源X的熵的 N倍。 18、离散平稳有记忆信源的极限熵，。 19、对于n元m阶马尔可夫信源，其状态空间共有 nm 个不同的状态。 20、一维连续随即变量X在[a，b]区间内均匀分布时，其信源熵为 log2（b-a）。
信息论与编码课程论文
信息论与编码课程论文 电子邮件安全与密码学的应用 刘畅，200900840179 山东大学威海分校机电与信息工程学院，威海 264209 摘要：本文分析了传统电子邮件系统存在的安全性问题，探讨应用密码技术采弥补这些安全漏洞，并且绍了在安全电子邮件系统中使用的密码技术。 关键词：RSA；PGB；PEM 1、概述 随着计算机技术和网络技术的迅速发展，电子邮件的应用也越来越广泛．成为网络牛活中重要的组成部分，大有取代传统邮件之势。作为一种新的信息传递技术，电子邮件以其简单、快捷、方便的优势被人们所接受和喜爱。但是也存在一些问题妨碍了它的推广。其中关键之一就是电子邮件的信息安全。由于电子邮件技术在设计之初是为了科学家之间的通信方便，所以并来考虑信息安全因素。但是髓着时代的发展。尤其是电子商务的速成长。作为其沟通手段的电子邮件的安全性问题就不得不受到高度重视。人们很自然的想到把已经成熟的密码技术商用于电子邮件系统。密码技术就是对信息进行重新编码。从而达到隐藏信息内容使非法用户无法获取真实信息内容的一种手段。本文就浅述一下密码技术安全电子邮件中的应用。 2、密码学简介 2.1、加密的历史 作为保障数据安全的一种方式，数据加密起源于公元前2000年。埃及人是最先使用特别的象形文字作为信息编码的人。随着时间推移，巴比伦，希腊等都开始使用一些方法来保护他们的书面信息。对信息进行编码曾被Julias Caesar（恺撒大帝）使用，也曾用于历次战争中，包括美国独立战争，美国内战和两次世界大战。最广为人知的编码机器是German Enigma机，在第二次世界大战中德国人利用它创建了加密信息。此后，由于Alan Turing 和Ultra计划及其他人的努力，终于对德国人的密码进行了破解。当初，计算机的研究就是为了破解德国人的密码，当时人们并没有想到计算机给今天带来的信息革命。随着计算机的发展，运算能力的增强，过去的密码都变的十分简单了。于是人们又不断地研究出了新的数据加密方式，如私有密钥算法和公有密钥算法。可以说，是计算机推动了数据加密技术的发展。 2.2、密码学的发展 密码学的发展可以分为两个阶段。第一个阶段是计算机出现之前的四千年（早在四千年前，古埃及就开始使用密码传递消息），这是传统密码学阶段，基本上靠人工对消息加密、传输和防破译。第二阶段是计算机密码学阶段，包括： ①传统方法的计算机密码学阶段。解密是加密的简单逆过程，两者所用的密钥是可以简单地互相推导的，因此无论加密密钥还是解密密钥都必须严格保密。这种方案用于集中式系统是行之有效的。 ②包括两个方向：一个方向是公用密钥密码（RSA），另一个方向是传统方法的计算机密码体制——数据加密标准（DES）。
信息论与编码试卷及答案
一、（11’）填空题 （1）1948年，美国数学家香农发表了题为“通信的数学理论”的长篇论文，从而创立了信息论。 （2）必然事件的自信息是0 。 （3）离散平稳无记忆信源X的N次扩展信源的熵等于离散信源X的熵的N倍。 （4）对于离散无记忆信源，当信源熵有最大值时，满足条件为__信源符号等概分布_。 （5）若一离散无记忆信源的信源熵H（X）等于2.5，对信源进行等长的无失真二进制编码，则编码长度至少为 3 。 （6）对于香农编码、费诺编码和霍夫曼编码，编码方法惟一的是香农编码。（7）已知某线性分组码的最小汉明距离为3，那么这组码最多能检测出_2_______个码元错误，最多能纠正___1__个码元错误。 （8）设有一离散无记忆平稳信道，其信道容量为C，只要待传送的信息传输率R__小于___C（大于、小于或者等于），则存在一种编码，当输入序列长度n足够大，使译码错误概率任意小。（9）平均错误概率不仅与信道本身的统计特性有关，还与___译码规则____________和___编码方法___有关 三、（5'）居住在某地区的女孩中有25%是大学生，在女大学生中有75%是身高1.6米以上的，而女孩中身高1.6米以上的占总数的一半。 假如我们得知“身高1.6米以上的某女孩是大学生”的消息，问获得多少信息量？ 解：设A表示“大学生”这一事件，B表示“身高1.60以上”这一事件，则 P(A)=0.25 p(B)=0.5 p(B|A)=0.75 （2分） 故 p(A|B)=p(AB)/p(B)=p(A)p(B|A)/p(B)=0.75*0.25/0.5=0.375 （2分） I(A|B)=-log0.375=1.42bit （1分） 四、（5'）证明：平均互信息量同信息熵之间满足 I(X;Y)=H(X)+H(Y)-H(XY) 证明：
信息论与编码实验报告材料
实验报告 课程名称：信息论与编码姓名： 系：专 业：年 级：学 号：指导教 师：职 称：
年月日 目录 实验一信源熵值的计算 (1) 实验二Huffman 信源编码. (5) 实验三Shannon 编码 (9) 实验四信道容量的迭代算法 (12) 实验五率失真函数 (15) 实验六差错控制方法 (20) 实验七汉明编码 (22)
实验一信源熵值的计算 、实验目的 1 进一步熟悉信源熵值的计算 2 熟悉Matlab 编程 、实验原理 熵(平均自信息)的计算公式 q q 1 H(x) p i log2 p i log2 p i i 1 p i i 1 MATLAB实现：HX sum( x.* log2( x))；或者h h x(i)* log 2 (x(i )) 流程：第一步：打开一个名为“ nan311”的TXT文档，读入一篇英文文章存入一个数组temp，为了程序准确性将所读内容转存到另一个数组S，计算该数组中每个字母与空格的出现次数( 遇到小写字母都将其转化为大写字母进行计数) ，每出现一次该字符的计数器+1；第二步：计算信源总大小计算出每个字母和空格出现的概率；最后，通过统计数据和信息熵公式计算出所求信源熵值(本程序中单位为奈特nat )。 程序流程图： 三、实验内容 1、写出计算自信息量的Matlab 程序 2、已知：信源符号为英文字母(不区分大小写)和空格输入：一篇英文的信源文档。输出：给出该信源文档的中各个字母与空格的概率分布，以及该信源的熵。 四、实验环境 Microsoft Windows 7
五、编码程序 #include"stdio.h" #include
信息论与编码课程论文
信息论与编码应用报告互信息技术在数字图像配准中的应用 专业班级：电子信息工程 姓名： 学号：201 时间：2014年6月9日 指导老师： 2014年6月9日
目录 摘要： (1) Abstract： (2) 前言 (3) 1 概述 (4) 1.1 互信息与信息论 (4) 1.2 数字图像配准 (5) 1.2.1 数字图像配准的介绍 (5) 1.2.2 数字图像配准的方式 (5) 1.2.3 数字图像配准的发展 (6) 2 配准方法 (7) 2.1 变换和插值模型 (7) 2.2 特征点的提取 (8) 2.3 多元互信息 (11) 2.4 优化算法 (12) 2.4.1 编码方式 (12) 2.4.2适应度表示 (12) 2.4.3轮盘赌法和最优保存策略 (12) 3 互信息技术在图像配置中的应用 (13) 3.1 Harris角点后的CT图和PET图 (14) 3.2 配准过程及结果 (14) 4 总结 (14) 参考文献： (16)
互信息技术在数字图像配准中的应用 信息与计算科学专业 指导教师 【摘要】：医学图像配准技术已经被应用于心脏病诊断和包括脑瘤在内的各种各样的神经混乱诊断研究中。图像配准是使两幅图像上的对应点达到空间上一致的一个过程。本文介绍了一种基于最大互信息原理的图像配准技术。并针对基于最大互信息图像配准的不足，研究了基于Harris角点算子的多模态医学图像配准。在计算互信息的时候，采用部分体积插值法计算联合灰度直方图。在优化互信息函数的时候采用了改进的遗传算法将配准参数收敛到最优值附近。实验结果表明本方法具有较高的配准精度和稳定性。 【关键词】：图像配准互信息 Harris角点算子部分体积插值遗传算法 前言 互信息是信息论的一个基本概念，是两个随机变量统计相关性的测度。Woods用测试图像的条件熵作为配准的测度，用于PET 到MR 图像的配准。Collignon 、Wells[1] 等人用互信息作为多模态医学图像的配准测度。以互信息作为两幅图像的相似性测度进行配准时，如果两幅基于共同解剖结构的图像达到最佳配准时，它们对应的图像特征互信息应为最大。最大互信息法几乎可以用在任何不同模式图像的
《信息论与编码》课程小结
《信息论与编码》课程小结 《信息论与编码》课程小结信息论是应用概率论、随机过程和数理统计和近代代数等方法，来研究信息的存储、传输和处理中一般规律的学科。它的主要目的是提高通信系统的可靠性、有效性和安全性，以便达到系统的最优化。 关于信息论的基本理论体系，1948年，香农在贝尔系统技术杂志
上发表“通信的数学理论”。在文中，他用概率测度和数理统计的方法系统地讨论了通信的基本问题，得出了几个重要而带有普遍意义的结论，并由此奠定了现代信息论的基础。香农理论的核心是：揭示了在通信系统中采用适当的编码后能够实现高效率和高可靠地传输信息，并得出了信源编码定理和信道编码定理。然而，它们给出了编码的性能极限，在理论上阐明了通信系统中各种因素的相互关系，为寻找最佳通信系统提供了重要的理论依据。 对信息论的研究内容一般有以下三种理解： (1) 狭义信息论，也称经典信息论。它主要研究信息的测度、信道容量以及信源和信道编码理论等问题。这部分内容是信息论的基础理论，又称香农基本理论。 (2) 一般信息论，主要是研究信息传输和处理问题。除了香农理论以外，还包括噪声理论、信号滤波和预测、统计检测与估计理论、调制理论、信息处理理论以及保密理论等。后一部分内容以美国科学家维纳为代表，其中最有贡献的是维纳和苏联科学家柯尔莫哥洛夫。 (3) 广义信息论。广义信息论不仅包括上述两方面的内容，而且包括所有与信息有关的自然和社会领域，如模式识别、计算机翻译、心理学、遗传学、神经生理学、语言学、语义学甚至包括社会学中有关信息的问题，是新兴的信息科学理论。 信息论已经成为现代信息科学的一个重要组成部分，它是现代通信和信息技术的理论基础。现代信息论又是数学概率论下的一个分支，与遍历性理论、大偏差理论以及统计力学等都有密切关系。 关于信息论与编码课程的特点，信息论课程中运用了大量的数学知识。例如：在讨论纠错编码中生成矩阵和一致校验矩阵的关系时，需要用到矩阵的运算和性质；在讨论连续信源熵时，需要对连续信源概率密度进行积分运算；在讨论离散信源熵的最大值或信道容量的最大值时，要计算多元函数的条件极值。此外，信息论与编码中很多定理都伴随着复杂的数学证明，其中最明显的就是香农三定理（无失真信源编码定理、有
信息论与编码试题集概要
1. 在无失真的信源中，信源输出由 H (X ) 来度量；在有失真的信源中，信源输出由 R (D ) 来度量。 2. 要使通信系统做到传输信息有效、可靠和保密，必须首先 信源 编码， 然后_____加密____编码，再______信道_____编码，最后送入信道。 3. 带限AWGN 波形信道在平均功率受限条件下信道容量的基本公式，也就是有名的香农公式是log(1)C W SNR =+；当归一化信道容量C/W 趋近于零时，也即信道完全丧失了通信能力，此时E b /N 0为 -1.6 dB ，我们将它称作香农限，是一切编码方式所能达到的理论极限。 4. 保密系统的密钥量越小，密钥熵H (K )就越 小 ，其密文中含有的关于明文的信息量I (M ；C )就越 大 。 5. 设输入符号表为X ＝{0，1}，输出符号表为Y ＝{0，1}。输入信号的概率分布为p ＝(1/2，1/2)，失真函数为d (0，0) = d (1，1) = 0，d (0，1) =2，d (1，0) = 1，则D min ＝ 0 ，R (D min )＝ 1bit/symbol ，相应的编码器转移概率矩阵[p(y/x )]＝1001?? ???? ；D max ＝ 0.5 ，R (D max )＝ 0 ，相应的编码器转移概率矩阵[p(y/x )]＝1010?? ???? 。 二、判断题 1. 可以用克劳夫特不等式作为唯一可译码存在的判据。 （√ ） 2. 线性码一定包含全零码。 （√ ） 3. 算术编码是一种无失真的分组信源编码，其基本思想是将一定精度数值作为序列的 编码，是以另外一种形式实现的最佳统计匹配编码。 （×） 4. 某一信源，不管它是否输出符号，只要这些符号具有某些概率特性，就有信息量。 （×） 5. 离散平稳有记忆信源符号序列的平均符号熵随着序列长度L 的增大而增大。 （×） 6. 限平均功率最大熵定理指出对于相关矩阵一定的随机矢量X ，当它是正态分布时具 有最大熵。 （√ ） 7. 循环码的码集中的任何一个码字的循环移位仍是码字。 （√ ） 8. 信道容量是信道中能够传输的最小信息量。 （×） 9. 香农信源编码方法在进行编码时不需要预先计算每个码字的长度。 （×） 10. 在已知收码R 的条件下找出可能性最大的发码i C 作为译码估计值，这种译码方 法叫做最佳译码。 （√ ） 三、计算题 某系统（7，4）码 )()(01201230123456c c c m m m m c c c c c c c ==c 其三位校验 位与信息位的关系为：
信息论与编码知识点分布
信息论与编码知识点分布 注： （1）复习过程中参考如下知识点，重点复习教材与多媒体讲义中的相关内容，在理解的基础上进行针对性公式记忆。 （2）期末考试题量较大，题型较为灵活，求解速度很重要。因此复习中对典型例题、讲义中典型习题、教材中模拟题等要熟练掌握求解方法。 第二章 信源与信源熵 1信源的不确定性 2单符号离散信源 （1）单符号离散信源的数学模型 1212,, ,,,(), (), ,(), , ()()i n i n x x x x X p x p x p x p x P X ?? ??? =???????? ? （2）单符号离散信源的信息量（自信息量 、联合信息量、条件信息量及三种信息量的关系） 自信息量： ()log ()i i I x p x =- 条件信息量： 2(/)log (/)i j i j I x y p x y =- 联合信息量： 22()log ()log ()(/)()(/)()(/) i j i j j i j i i j j j i I x y p x y p y p x y I x I x y I y I y x =-=-=+=+ 互信息量： 2 (/)(;)log ()(/)()()()() i j i j i i j i j i j i p x y I x y I x I x y I x I y I x y p x ==-=+- 信源熵： ∑=-===n i i i i i x p x p x p E x I E X H 1 22)(log )(])(1 [log )]([)( 条件熵： ∑∑=== =m j n i j i j i j i y x I y x p y x I E Y X H 1 1 )/()()]/([)/( 联合熵： ∑∑∑∑====-== n i m j n i m j j i j i j i j i y x p y x p y x I y x p XY H 1 1 1 1 2 )(log )()()()( 熵函数的性质：非负性；对称性；最大离散熵定理；扩展性；可加性；极值性； 平均互信息量：