2信息论与编码结课论文
信息论与编码课程论文
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《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。
信息论与编码
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滨江学院《信息论与编码》课程论文题目阐述信息论院系电子工程系专业班级12通信3 班学生姓名学号教师杨玲成绩二O一四年十二月二十二日阐述信息论20122334942摘要:本文介绍了信息论的基础探究,通过本文可以让读者更好的去了解信息论的发展历史和应用。
现代社会是一个充满信息的世界,没有信息的世界是混乱的世界。
因而信息十分重要,随着社会信息化进程的加速,人们对信息的依赖程度会越来越高。
所以关于信息的研究——信息论也因运而生。
提到信息论就不得不提一个人——香农,他为信息论的发展做出了巨大的贡献。
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源熵;有记忆、无记忆离散和连续信道的信道容量;无失真信源编码和限失真信源编码定理等。
关键词:信息,信源,信源熵,信道容量、信源编码引言现代社会是一个充满信息的世界,没有信息的世界是混乱的世界。
因而信息十分重要,随着社会信息化进程的加速,人们对信息的依赖程度会越来越高。
结合所学知识和查阅相关书籍本文简要介绍了信息论的发展、和主要的几个基础理论,让人们更好的去了解信息论这门课程。
一、信息论的发展过程信息论理论基础的建立,一般来说开始于香农(C.E.Shannon)在研究通信系统时所发表的论文。
随着研究的深入与发展,信息论有了更为宽广的内容。
信息在早些时期的定义是由奈奎斯特(H.Nyquist)和哈特利(L.V.R.Hartley)在20世纪20年代提出来的。
香农被称为是“信息论之父”。
人们通常将香农于1948年10月发表于《贝尔系统技术学报》上的论文《A Mathematical Theory of Communication》(通信的数学理论)作为现代信息论研究的开端。
这一文章部分基于哈里·奈奎斯特和拉尔夫·哈特利先前的成果。
后来其他科学家维纳、朗格等科学家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。
“信息论与编码”实验教学探讨
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“信息论与编码”实验教学探讨【摘要】本文探讨了信息论与编码实验教学的重要性及其在高等教育中的应用。
通过对信息论与编码的概念进行梳理和讨论,结合实际实验教学内容的设计和方法,本文分析了实验教学效果评估以及存在的改进与展望。
研究发现,信息论与编码实验教学不仅能够提高学生的理论水平和实践能力,还能够培养学生的创新意识和解决问题的能力。
未来的发展方向应该注重实践操作的质量和效果评估的科学性,不断优化教学方法和内容设计,以提升实验教学的效果和水平。
信息论与编码实验教学在高等教育中具有重要意义,有助于学生系统地掌握相关知识,并为他们的职业发展提供有力支撑。
【关键词】信息论、编码、实验教学、探讨、背景介绍、研究意义、研究目的、概述、内容设计、方法、效果评估、改进与展望、重要性、未来发展方向、总结。
1. 引言1.1 背景介绍信息论与编码是计算机科学和通信工程领域的重要基础课程之一,旨在研究信息的量化、传输和保护等方面的理论和方法。
随着信息技术的快速发展,信息论与编码的教学实践变得尤为重要。
而实验教学作为教学的重要环节之一,在信息论与编码课程中也起着至关重要的作用。
背景介绍部分将从信息论与编码课程的重要性入手,介绍信息论与编码在现代社会中的广泛应用和重要意义。
信息论与编码不仅为数字通信、数据存储等领域提供了基础理论支持,也在数据安全、网络传输优化等方面发挥着重要作用。
随着信息技术的不断进步和应用领域的扩大,信息论与编码的研究和教学也愈发重要。
背景介绍部分还将介绍信息论与编码课程的研究现状和国内外教学实践情况,为后续讨论实验教学内容设计和方法奠定基础。
通过深入了解信息论与编码课程的背景和现状,我们可以更好地把握实验教学的重点和方向,提高教学效果,培养学生的实际动手能力和创新思维。
1.2 研究意义信息论与编码实验教学的研究意义在于提高学生对信息论与编码原理的理解和掌握,促进学生对计算机科学基础知识的学习。
通过实验教学,学生可以从理论知识中得到实际操作的经验,加深对知识的理解和记忆。
信息论与编码技术课程论文
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本科生课程论文题目:互信息技术在数字图像配准中的应用姓名:学院:理学与信息科学学院专业:信息与计算科学班级:学号:指导教师:完成时间:2011 年7 月1 日2011年7月1日课程论文任务书学生姓名指导教师论文题目互信息技术在数字图像配准中的应用论文内容(需明确列出研究的问题):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。
资料、数据、技术水平等方面的要求:论文要符合一般学术论文的写作规范,具备学术性、科学性和一定的创造性。
文字要流畅、语言要准确、论点要清楚、论据要准确、论证要完整、严密,有独立的观点和见解。
内容要理论联系实际,计算数据要求准确,涉及到他人的观点、统计数据或计算公式等要标明出处,结论要写的概括简短。
参考文献的书写按论文中引用的先后顺序连续编码。
发出任务书日期2011.06.23 完成论文(设计)日期2011.07.01 学科组或教研室意见(签字)院、系(系)主任意见(签字)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。
信息论与编码论文
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信息论与编码论文通过信道编码器和译码器实现的用于提高信道可靠性的理论和方法。
信息论的内容之一。
信道编码大致分为两类:①信道编码定理,从理论上解决理想编码器、译码器的存在性问题,也就是解决信道能传送的最大信息率的可能性和超过这个最大值时的传输问题。
②构造性的编码方法以及这些方法能达到的性能界限。
编码定理的证明,从离散信道发展到连续信道,从无记忆信道到有记忆信道,从单用户信道到多用户信道,从证明差错概率可接近于零到以指数规律逼近于零,正在不断完善。
编码方法,在离散信道中一般用代数码形式,其类型有较大发展,各种界限也不断有人提出,但尚未达到编码定理所启示的限度,尤其是关于多用户信道,更显得不足。
在连续信道中常采用正交函数系来代表消息,这在极限情况下可达到编码定理的限度。
不是所有信道的编码定理都已被证明。
只有无记忆单用户信道和多用户信道中的特殊情况的编码定理已有严格的证明;其他信道也有一些结果,但尚不完善。
信道编码技术数字信号在传输中往往由于各种原因,使得在传送的数据流中产生误码,从而使接收端产生图象跳跃、不连续、出现马赛克等现象。
所以通过信道编码这一环节,对数码流进行相应的处理,使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力,可极大地避免码流传送中误码的发生。
误码的处理技术有纠错、交织、线性内插等。
提高数据传输效率,降低误码率是信道编码的任务。
信道编码的本质是增加通信的可靠性。
但信道编码会使有用的信息数据传输减少,信道编码的过程是在源数据码流中加插一些码元,从而达到在接收端进行判错和纠错的目的,这就是我们常常说的开销。
这就好象我们运送一批玻璃杯一样,为了保证运送途中不出现打烂玻璃杯的情况,我们通常都用一些泡沫或海棉等物将玻璃杯包装起来,这种包装使玻璃杯所占的容积变大,原来一部车能装5000各玻璃杯的,包装后就只能装4000个了,显然包装的代价使运送玻璃杯的有效个数减少了。
同样,在带宽固定的信道中,总的传送码率也是固定的,由于信道编码增加了数据量,其结果只能是以降低传送有用信息码率为代价了。
学习信息论与编码心得范文三篇
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学习信息论与编码心得范文三篇学习信息论与编码心得范文三篇学习信息论与编码心得1作为就业培训,项目的好坏对培训质量的影响十分大,常常是决定性的作用。
关于在学习java软件开发时练习项目的总结,简单总结为以下几点:1、项目一定要全新的项目,不能是以前做过的2、项目一定要企业真实项目,不能是精简以后的,不能脱离实际应用系统3、在开发时要和企业的开发保持一致4、在做项目的时候不应该有参考代码长话短说就是以上几点,如果你想要更多的了解,可以继续往后看。
一:项目的地位因为参加就业培训的学员很多都是有一定的计算机基础,大部分都具备一定的编程基础,尤其是在校或者是刚毕业的学生,多少都有一些基础。
他们欠缺的主要是两点:(1)不能全面系统的、深入的掌握某种技术,也就是会的挺多,但都是皮毛,不能满足就业的需要。
(2)没有任何实际的开发经验,完全是想象中学习,考试还行,一到实际开发和应用就歇菜了。
解决的方法就是通过项目练习,对所学知识进行深化,然后通过项目来获取实际开发的经验,从而弥补这些不足,尽快达到企业的实际要求。
二:如何选择项目项目既然那么重要,肯定不能随随便便找项目,那么究竟如何来选择呢?根据java的研究和实践经验总结,选择项目的时候要注意以下方面:1:项目不能太大,也不能太小这个要根据项目练习的阶段,练习的时间,练习的目标来判断。
不能太大,太大了做不完,也不能太小,太小了没有意义,达不到练习的目的。
2:项目不能脱离实际应用系统项目应该是实际的系统,或者是实际系统的简化和抽象,不能够是没有实战意义的教学性或者是纯练习性的项目。
因为培训的时间有限,必须让学员尽快地融入到实际项目的开发当中去。
任何人接受和掌握一个东西都需要时间去适应,需要重复几次才能够真正掌握,所以每个项目都必须跟实际应用挂钩。
3:项目应能覆盖所学的主要知识点学以致用,学完的知识点需要到应用中使用,才能够真正理解和掌握,再说了,软件开发是一个动手能力要求很高的行业,什么算会了,那就是能够做出来,写出代码来,把问题解决了,你就算会了。
《信息论与编码》课程论文
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《信息论与编码》课程小结《信息论与编码》课程小结信息论是信息科学的主要理论基础之一,它是在长期通信工程实践和理论基础上发展起来的。
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。
编码理论与信息论紧密关联,它以信息论基本原理为理论依据,研究编码和译码的理论知识和实现方法。
通过《信息论与编码》课程的学习,得到了以下总结:一、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。
从数学观点看,这些定理是最优编码的存在定理。
但从工程观点看,这些定理不是结构性的,不能从定理的结果直接得出实现最优编码的具体方法。
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(N.Wiener)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。
信息论与编码课程设计论文
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《信息论与编码》课程论文题目:信息论的基本理论探究学生姓名:杨林学号: 201402033学院:计算机科学与工程学院专业:电子与通信工程2014 年 10 月 25 日目录摘要 (2)关键词 (2)1 引言 (3)2 信息的度量 (3)2.1 概述 (4)2.2 离散信源及其信息度量 (4)2.2.1 离散随机信源的自信息与信息熵 (4)2.2.2 离散平稳信源 (5)2.2.3 马尔可夫信源 (5)3 离散信道 (6)3.1 概述 (6)3.2 平均互信息 (6)3.3 离散信道的信道容量 (6)4 连续信道 (6)5 无失真信源编码 (7)5.1 信源编码到无失真编码的概述 (7)5.2 定长编码 (7)5.3 变长编码 (8)5.3.1 概述 (8)5.3.2 香农编码 (8)5.3.3 费诺编码 (8)5.3.4 霍夫曼编码 (9)6 本次课程论文总结 (9)参考文献 (9)信息论的基本理论探究摘要:信息是从人类出现以来就存在于这个世界上,人类社会的生存和发展都离不开信息的获取、传递、处理、再生、控制和处理。
而信息论正是一门把信息作为研究对象,以揭示信息的本质特性和规律为基础,应用概率论、随即过程和数理统计等方法来研究信息的存储、传输、处理、控制、和利用等一般规律的学科。
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。
在信息论的指导下,信息技术得到飞速发展,这使得信息论渗透到自然科学和社会科学的所有领域,并且应用与众多领域:编码学、密码学与密码分析、数据压缩、数据传输、检测理论、估计理论等。
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源熵;有记忆,无记忆离散和连续信道的信道容量,平均互信息;无失真信源编码相关理论。
关键词:信息度量;离散和连续信源;信道容量;平均互信息;信源编码Explore the basic theory of information theoryAbstract: Information is from there since humans appeared in this world, survival and development of human society can not do without access to information, transmission, processing, regeneration, control and handling. The information theory is a door to the information for the study, in order to reveal the nature of the characteristics and laws of information, based on the application of probability theory, then the process of mathematical statistics and other methods to study the storage, transmission and processing of information, control, and use of other general rules and disciplines. The main study how to improve the information system reliability, availability, confidentiality, and authentication, to make information systems optimization. Under the guidance of information theory, has been the rapid development of information technology, which makes the information theory to penetrate into all areas of natural science and social science, and applied with many areas: coding science, cryptography and cryptanalysis, data compression, data transmission, detection theory, estimated theory. The main basic information theory include: definition and measurement information; all kinds of discrete information source and source entropy ofcontinuous information source; with memory, no memory of discrete and channel capacity of a continuous channel average mutual information; lossless source coding-related theory.Keywords: information measure; discrete and continuous source; channel capacity; average mutual information; source coding1 引言被称为“信息论之父”的美国科学家香农于1948年10月发表于《贝尔系统技术学报》上的论文《A Mathematical Theory of Communication》(通信的数学理论)作为现代信息论研究的开端。
信息论论文

信息论论文Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】湖南科技大学课程结课论文《信息论与编码A》学院:信息与电气工程学院专业:班级:学号:姓名:信息论基础摘要:从对信息论的一些基础知识汇总,信息的定义,信息论的发展;还有信源与信息熵,信道与信道容量,编码这些关键知识点做一个系统性的回顾,再结合通信领域的知识进行分析。
关键字:信息论;引言: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。
信息系统就是广义的通信系统,泛指某种信息从一处传送到另一处所需的全部设备所构成的系统。
名称由来: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。
发展简史:信息论是20世纪40年代后期从长期通讯实践中总结出来的一门学科,是专门研究信息的有效处理和可靠传输的一般规律的科学。
切略(E.C.Cherry)曾写过一篇早期信息理论史,他从石刻象形文字起,经过中世纪启蒙语言学,直到16世纪吉尔伯特(E.N.Gilbert)等人在电报学方面的工作。
20世纪20年代奈奎斯特(H.Nyquist)和哈特莱(L.V.R.Hartley)最早研究了通信系统传输信息的能力,并试图度量系统的信道容量。
现代信息论开始出现。
1948年克劳德·香农(Claude Shannon)发表的论文“通信的数学理论”是世界上首次将通讯过程建立了数学模型的论文,这篇论文和1949年发表的另一篇论文一起奠定了现代信息论的基础。
由于现代通讯技术飞速发展和其他学科的交叉渗透,信息论的研究已经从香农当年仅限于通信系统的数学理论的狭义范围扩展开来,而成为现在称之为信息科学的庞大体系。
信息的性质:信息有以下性质:客观性、广泛性、完整性、专一性。
《信号论与编码》论文
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论《信息论》论文【摘要】自从地球成型开始之初,信息无时无刻不存在着。
信息的产生和传递并不仅仅存在于人类之间,天地万物,飞禽走兽之间也存在着信息。
我们无时无刻都在不停地接受信息、传播信息、以及利用信息。
从原来的西汉造纸,到近代的西方印刷术,以及现在的计算机,信息技术在人类历史的进程中随着生产力的进步而发展。
然而信息理论的提出却远远落后于信息的出现,信息论是近代才被提出来而形成的一套完整的理论体系。
而现在,说到信息论就离不开编码。
二者已是密不可分了,下面就分别说说两者。
关键词:香农与信息论赫夫曼编码在没有学习这门课程之前,我对信息的认识更多的是存在于手机、网络等一系列电子产品上。
但在经过长达15周的信息论与编码的学习后,让我对信息有了一个更为正确更为清晰的认识。
也让我对我所学的专业有了更进一步的了解。
香农与信息论说到信息论就不得不说一个伟大的科学家:香农。
1948年,香农发表了“通信的数字理论”的学术论文,随着这篇划时代论文的问世,宣告了信息论的诞生。
这是我刚学习这门课程时了解到的知识,之后,我对香农和他建立信息理论的过程做了以下了解:要建立信息理论,首先要能够度量信息。
信息是由信号传播的。
但是信息与信号有本质的区别。
所以如何度量一个信号源的信息量,就不是简单的问题了。
从直觉上说,如果一个信号源发出不变的符号值(比如总是1),那它是没有信息量的。
因为它没有告诉别人任何东西。
而且如果信号源发出的符号值是变化的但是可以预计的(比如圆周率的数字序列),那也是没有信息量的,因为不需要接受任何东西,就可以把这些符号值重复出来。
而且,即使信号源发出的符号不是完全可确定的,它的信息量也和“确定”的程度有关。
例如,如果一个地方90%的时候是晴天,气象报告就没有多大用处了。
而如果50%的时候是晴天其余时候是下雨,人们就需要气象报告了。
从这点出发,香农就把信息量与信号源的不确定性,也就是各个可能的符号值的几率分布联系起来。
《信息论与编码》论文
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《信息论与编码》期末论文姓名文慧班级一班学号***********成绩二○一五年一月信息论与编码的应用与发展--纠错编码的应用与发展人类社会在经历了机械化、电气化之后进入了一个崭新的信息化时代。
信息论自诞生至今不到80年的时间,在人类科学史上是短暂的,但它的发展对学术界与人类社会的影响是相当广泛的。
信息论是通信技术与概率论、随机过程、数理统计相结合逐步发展而形成的一门新兴科学。
其研究的目的是发现信息传输的可靠性、有效性、保密性和认证性,以达到信息传输系统的最优化。
有效性、可靠性、保密性和认证性构成了现代通信系统对信息传输的全面要求。
其研究内容为香农理论,编码理论,维纳理论,检测和估计理论,信号设计和处理理论,调制理论,随机噪声理论和密码学理论等。
首先简单介绍一下信息论的起源、历史与发展。
1924年,Nyquist提出信息传输理论;1928年,Hartly提出信息量关系;1932年,Morse发明电报编码;1946年,柯切尼柯夫提出信号检测理论;1948年,Shannon提出信息论,“通信中的数学理论”—现代信息论的开创性的权威论文,为信息论的创立作出了独特的贡献。
现在人们常说的信息论与编码主要包括四大定理,第一定理信源编码定理,是解决通信中信源的压缩问题,也是后来图像和视频压缩的基本定理;第二定理信道编码定理,是解决通信中数据能够在特定信道中传输的最大值的问题,即最大数据速率小于信道容量,容量问题是通信中研究最活跃的问题之一,比如4G 或LTE中广泛用到的MIMO(多输入多输出,或多天线)技术,其理论本质是David Tse提出的该容量与天线数成线性递增的关系;第三定理有损信源编码定理解决了在允许一定失真的情况下的信源编码问题,比如jpeg图像编码,mp3音频编码,都是有损的编码,其都是在香农第三定理之下得出的;第四定理信源信道分离定理,解决了信源编码和信道编码能够分开来解决的问题。
这里具体介绍一下信道编码。
信息论与编码论文
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《信息论与编码论文》学院:信息科学与工程学院班级:电子0902班学号:20092712姓名:张延相信息论发展简史与信息科学信息论从诞生到今天,已有五十多年历史,现已成为一门独立的理论科学,回顾它的发展历史,我们可以知道理论是如何从实践中经过抽象、概括、提高而逐步形成的。
1.信息论形成的背景与基础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。
人们公认的信息论的奠基人是当代伟大的数学家、美国贝尔实验室杰出的科学家香农,他在1948年发表了著名的论文《通信的数学理论》,为信息论奠定了理论基础。
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。
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。
通信系统是人类社会的神经系统,即使在原始社会也存在着最简单的通信工具和通信系统,这方面的社会实践是悠久漫长的。
电的通信系统(电信系统)已有100多年的历史了。
在一百余年的发展过程中,一个很有意义的历史事实是:当物理学中的电磁理论以及后来的电子学理论一旦有某些进展,很快就会促进电信系统的创造发明或改进。
这是因为通信系统对人类社会的发展,其关系实在是太密切了。
日常生活、工农业生产、科学研究以及战争等等,一切都离不开消息传递和信息流动。
例如,当法拉第(M.Faraday)于1820年--1830年期间发现电磁感应的基本规律后,不久莫尔斯(F.B.Morse)就建立起电报系统(1832—1835)。
1876年,贝尔(A.G.BELL)又发明了电话系统。
1864年麦克斯韦(Maxell)预言了电磁波的存在,1888年赫兹(H.Hertz)用实验证明了这一预言。
接着1895年英国的马可尼(G.Marconi)和俄国的波波夫(A.C.ΠoΠoB)就发明了无线电通信。
信息论与编码 课程总结

《信息论与编码》课程总结本学期我选修了《信息论与编码》这门课程,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。
信息是系统传输,交换,存储和处理的对象,信息载荷在语言,文字,数据,图像等消息之中。
本书共学习了9章内容,系统详细的学习和深入了解了信息论的相关基本理论。
第一章首先了解了信息论的相关概念,了解到了信息论所研究的通信系统基本模型,以及香农定理的相关应用。
第二章学习到了熵和互信息这两个重要概念。
信源的熵是用来刻画信源发出的消息的平均不确定性,而两个随机变量之间的互信息则表示一个随机变量对另一个随机变量所提供的信息量。
第三章学习到了离散无记忆信源的无损编码。
根据香农的信源编码定理,明白了所谓的无损编码是指信源编码的错误概率可以任意小,但并非为零;信源的无损编码通常是对非常长的消息序列进行的。
并且了解到了几种不等长编码的算法,例如Huffman 编码,Shannon 编码等编码方法。
第四章主要研究的是信道,信道容量及信道编码定理的相关内容。
对信道的研究中,首先是对信道分类和建模,本章主要讨论离散无记忆信道和连续加性高斯噪声信道;其次研究信道容量,这是刻画信道的最重要的参数,最后讨论信道编码定理,该定理刻画了信道可靠传输信息的极限性能。
第五章主要介绍的是率失真理论和保真度准则下的信源编码。
与无损压缩编码不同,保真度准则下的信源编码允许有失真,且其压缩编码是降熵的,它要求在满足失真要求下使数据熵率尽可能低,从而降低码率,所以不可能从压缩后的数据中无失真的恢复出原来的消息。
第六章主要学到的是受限系统和受限系统编码。
在了解了受限系统的相关概念之后,又进一步的了解到了受限系统的有限状态转移图和受限系统的容量和其容量的计算方法等相关重要的知识内容。
第七章主要阐述的是线性分组纠错编码。
纠错编码通常也称为信道编码,在通信中信源编码,信道编码和数据转换编码常常是同时使用的,信源编码器执行数据压缩功能,把信源输出中的余度去除或减小。
信息论与编码
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信息论与编码信息论与编码论文班级:通信12-3班学号:1206020321姓名:郑兴月【摘要】随着计算机技术、通信技术和网络技术等信息技术的快速发展,信息技术已经成为当今社会应用范围最广的高新技术之一。
信息论是信息技术的主要理论技术基础之一,它的一些基本理论在通信、计算机、网络等工程领域中得到了广泛的应用。
目前,信息论所研究的范畴已经超过了通信及其相近学科,在其他学科应用也很广泛。
本学期我们开设了“电子信息工程导论”这一课程,我在其中对信息论的基础理论有了初步的了解,借此文对信息论基本理论及应用问题进行论述。
【关键词】信息论电子信息工程通信网络Basic Theory Study Of Information Theory And Coding Abstract: With the rapid development of information technologies such as computer technology, communication technology and network technology, information technology has become one of the most advanced technologies widely used in modern society. Information theory is one of the main theoretical base of information technology. Some of its basic theories are widely used in engineering fields like communication,computer and network.Recently,the categories of the study of information theory has exceeded communication and similar disciplines,and is widely used in other disciplines.This term,we’re offered the course" Electronic And Information Engineering Introduction ",I have a preliminary understanding about the basic theory of information theory.This paper is to discuss the basic theories and application problems of information theory.Key Words: Information Theory; Electronic And Information Engineering Introduction; Communication; Network1.前言人类社会的生存和发展无时不刻都离不开信息的获取、传递、再生、控制和利用。
计算机信息论文:信息论与编码本科教学改革实践

计算机信息论文:信息论与编码本科教学改革实践摘要:本文在分析信息论与编码课程本科教学过程中存在问题的基础上,从教学对象、教学内容、教学方法和手段、教学实践等方面提出了一些改进措施。
教学实践结果表明,通过教改,提高了教学质量,实现了良好的教学效果,学生能够掌握必要的信息理论、编码技术的基础知识,更有利于指导今后的工作和继续学习。
关键词:信息论与编码;本科教学;教学改革1课程的重要性人类社会的生存和发展无时无刻都离不开信息的获取、传递、处理、再生、控制和利用。
尤其是在21世纪这个高度信息化的时代,信息的重要性更是不言而喻,学习和掌握信息的基本概念和相关理论也变得尤为重要[1-2]。
在这种形势下,各高校都先后将信息论与编码列为电子信息、通信类本科生和研究生必修的专业基础课。
甚至,在一些高校的物理学、光学以及生物学等专业的研究生培养中也增设或选修有关信息论的课程。
因此,信息论与编码课程建设的好坏,直接影响到这些相关专业学生的培养质量,同时也将影响相关专业自身的建设。
2本科教学中存在的问题尽管信息论与编码课程在电子信息、通信等专业有着及其重要的地位,但是它的课程建设却相对落后,教学效果不理想。
纵观信息论与编码课程的教学工作,结合以往的教学实践,发现该课程在本科教学过程中主要存在以下几个方面的问题。
1) 学生未能正视课程的重要性。
很多本科生在学习的过程中将信息论与编码课程与其他的专业课程进行横向比较,发现该课有相对的独立性,与其他所学的专业课联系不大;有些学生认为这门课对今后大四毕业找工作未能起到很重要的作用;也有学生认为该课程纯粹是理论研究,是搞科研的人学习的内容,觉得没必要学习这么深奥的理论知识。
长此以往,学生头脑中就形成了“信息论”是“无用论”的概念,教学效果也就自然不会理想。
2) 教学内容抽象,重点不突出。
信息论是一门应用概率论、随机过程和数理统计等方法来研究信息的存储、传输、处理、控制和利用等一般规律的学科[3-4],需要用到大量的数学知识,尤其是运用概率论与随机过程的知识较多,而这些数学类基础知识本身就比较复杂、抽象,再加上有些课程并未在本科教学中开设,因此学生在学习的过程中显得非常抽象、枯燥,接受起来比较困难。
信息论与编码结课论文

视频信息编码技术摘要:多媒体信息是未来人类获取信息最主要的载体,它已成为目前世界上技术开发和研究的热点。
本文将就其中最受关注、数据量最大的视频信息编码技术进行展开,简述它从传统的矩形DCT 变换编码到根据视频内容、划分对象、分别变换编码的新的编码方法,如VO/VOP编码技术以及新的技术标准MPEG-4。
关键词:视频编码;VO/VOP编码技术;MPEG-41 引言传统的视频编码是以视频信号的数字量为编码对象的,与视频信息的内容无关,无论是M-JPEG、MPEG-1还是MPEG-2,都是以DCT矩形变换块为变换编码单元,对DCT块内图像的亮度和色度进行特征取样,提取像素,采用帧间编码、运动估测技术,在参考帧帧内DCT编码的基础上,对DCT块内图像的像素特征进行差值预测编码。
基于矩形DCT编码的视频编码在设计思想上只考虑到对信号数据进行处理的需要(比如小的比特率以利于传输、高的比特率以保证质量),但未考虑视频信息--图像内容本身的含义和重要性,以及视频信息应用者的主观需求(比如部分内容的提取功能)。
另外,这种基于DCT块的压缩算法在低码率时容易产生“方块效应”和“抽帧”,大大缩小了视频信息的应用领域。
而小波变换是一种新的变换编码方法,它与DCT变换相比,考虑到了视频信号对不同应用环境的自适应性(不同的清晰度与比特率),可以将基础图像层与增强图像层分离编码传输,用户可根据实际情况选择是否打开增强图像层。
传统的视频编码方式是将整个视频信号作为一个内容单体来处理,其本身不可再分割,而这与人类对视觉信息的判别法则是完全不同的。
这就决定了我们不可能将一个视频信息完整的从视频信号中提取出来,比如:将加有台标和字幕的视频恢复成无台标、字幕的视频。
解决问题的惟一途径就是在编码时就将不同的视频信息载体—视频对象VO(Video Objects)区分开,单独编码传送,将图像序列中的每一帧,看成是由不同的VO加上活动的背景所组成。
信息论课程总结

《信息论与编码》课程总结信息论与编码作为我们的一门所学课程从它的名称我们就可以知道它是由信息论和编码组成,信息论是编码的基础。
也就是说信息论是理论而编码就是我们的实际操作了。
纵观本书可以看出,信息论与编码是一门应用概率论、随机过程和数理统计等方法来研究信息的存储、传输、控制、和利用的一般规律的科学。
可见它与我们大二所学的概率论与数理统计有很大的联系。
从学习我们也可以看出,书中的很多定义和证明都是从概率论角度出发的,从而衍生出信息论。
作为一名信息与计算科学专业的学生,从这个名字就可以看出信息论与编码对我们所学的专业也是挺重要的了。
通常人们公认信息论的奠基人是当代伟大的数学家和美国杰出的科学家香农,他著名的论文《通信的数学理论》是信息论的理论基础,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,向尖端方向发展,并以神奇般的力量把人类推人信息时代。
那么信息论与编码到底是干嘛的呢?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。
所谓可靠性高就是要使信源发出的消息经过新到传输以后,尽可能准确的、不失真的再现在接收端;而所谓有效性高,就是经济效果好,即用经可能少的和尽可能少的设备来传送一定数量的信息;所谓保密性就是隐蔽和保护通信系统中传送的信息,使他只能被授权接受者获取,而不能被未授权者接受和理解;而认证性是指接受者能正确的判断所接受的消息的正确性,验证消息的完整性,而不是伪造的和被修改的。
20世纪中出现了一个很厉害的人!香农!自香农信息论问世以后,信息理论本身得到不断的发展和深化,尤其在这个理论指导下,信息技术也得到飞快的发展。
这又使对信息的研究冲破了香农狭义信息论的范畴,几乎渗透到自然科学与社会科学的所有领域。
从而形成了一门具有划时代意义的新兴学科----信息科学。
所以信息论是信息科学发展的源泉,也是信息科学的基础理论。
随着信息时代的到来,计算机的应用越来越广泛,所以只要涉及信息的存储,传输和处理的问题就要利用香农信息论的理论---无失真通信的传输的速率极限(香农极限),无失真和限失真信源编码理论(数据压缩原理)和信道编码原理(纠错码原理)。
信息论与编码论文 (2)
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ABD E C VCC OUTGND 3691205101520V0/VB/mI 工作点(ON )释放点(OFF )V滨江学院《信息论与编码》课程论文题 目 信源信道联合编码方式及其运用院 系 电子工程系专业班级 12通信 2 班学生姓名 张 瑶学 号 20122334089教 师 杨 玲 成 绩二O一四 年 十二 月 二十二 日信源信道联合编码方式及其应用20122334089 张瑶摘要本文主要从信源信道编码的简介、联合编码的提出、联合编码的具体设计方法和关键技术、联合编码的应用环境及联合编码在实际系统中应用等方面进行论述。
随着多媒体无线通信日益发展。
联合信源信道编码近几年来日益受到通信界的广泛重视。
根据Shannon 信息论原理,通信系统中信源编码和信道编码是分离的,然而,该定理假设信源编码是最优的,可以去掉所有冗余,并且假设当比特率低于信道容量时可纠正所有误码。
在不限制码长的复杂性和时延的前提下,可以得到这样的系统。
而在实际系统中又必须限制码长的复杂性和时延,这必然会导致性能下降,这和香农编码定理的假设是相矛盾的。
因此,在许多情况下,需要采用联合信源信道编码才能获得满意的效果。
关键词信源编码,信道编码,信源信道联合编码一、信源信道编码的简单介绍信源编码:一种以提高通信有效性为目的而对信源符号进行的变换;为了减少或消除信源剩余度而进行的信源符号变换。
为了减少信源输出符号序列中的剩余度、提高符号的平均信息量,对信源输出的符号序列所施行的变换。
具体说,就是针对信源输出符号序列的统计特性来寻找某种方法,把信源输出符号序列变换为最短的码字序列,使后者的各码元所载荷的平均信息量最大,同时又能保证无失真地恢复原来的符号序列。
信道编码:数字信号在传输中往往由于各种原因,使得在传送的数据流中产生误码,从而使接收端产生图象跳跃、不连续、出现马赛克等现象。
所以通过信道编码这一环节,对数码流进行相应的处理,使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力,可极大地避免码流传送中误码的发生。
学习信息论与编码心得范文

学习信息论与编码心得范文
在学习信息论与编码的过程中,我深刻体会到了信息的重要性和编码技术的优势。
信息论是一门研究信息传输和处理的学科,它通过数学模型和统计方法,揭示了信息传递的规律和极限。
首先,我了解了信息的基本概念和表示方法。
信息可以看作是对不确定性的减少,可以使用信息熵来衡量信息的多少。
信息熵越大,信息量越多;信息熵越小,信息量越少。
在信息论中,还有条件熵和互信息等概念,它们能够帮助我们理解信息传递中的相关性和冗余性。
其次,我学习了信源编码和信道编码的原理和方法。
信源编码是将源信号进行压缩编码,从而减少传输所需的带宽或存储空间。
常见的信源编码方法有霍夫曼编码和算术编码等。
信道编码是为了增强信号在传输过程中的可靠性而进行的编码,常见的信道编码方法有海明码和卷积码等。
在这个过程中,我也学习到了很多编码技术的应用。
例如,在数据压缩领域,我们可以用信源编码将文件进行压缩,从而节省存储空间或传输时间。
在通信领域,信道编码可以帮助我们提高信号传输的可靠性,使得在信道出现干扰或损耗的情况下,依然能够正确地接收到信息。
结合实际应用,我感受到了编码技术的重要性和优势。
编码技术能够帮助我们更有效地利用有限的资源,提高信息的传输速度和准确性。
它在数据传输、无线通信、数据存储等领域都有着广泛的应用。
综上所述,学习信息论与编码让我对信息的传输和处理有了更深入的理解,也让我认识到了编码技术在现实生活中的重要性。
作为一名学习者,我将继续努力掌握更多的编码技术,并将其应用于实际问题中,为信息传输和处理提供更好的解决方案。
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信息论与编码结课论文
题目:费诺编码的原理及探究
院系:数学系
专业:信息与计算科学
**:***
学号: ************
****:***
填写日期:2012 年 6 月 12日
摘要
经过一个学期的信息论与编码学习后,使我对这门课程有了更多的了解,促进了我对信息论的认识与学习,让我有了更大的收获。
随着以计算机技术、通信技术和网络技术为代表的信息技术的快速发展,信息技术以成为当今社会应用范围最广的高新技术之一,而信息论是信息技术的主要理论基础之一。
信息论是在信息可以度量的情况下,研究有效地,可靠地,安全地传递信息的科学,信息的可度量性是建立信息论的基础;编码是把消息变换成信号的措施,编码器又把适合信道的信号传输出去。
编码理论是信息论的一个重要分支,而编码的目的则是优化通信系统。
本文着重从编码出发,研究费诺编码的基本原理,以及费诺编码的编写方法和步骤,使用例题的方法了解信源平均码长和编码效率。
从而对本书有更进一步的认识。
关键字:信息论,编码,费诺编码。
目录
摘要 (I)
一、主要内容 (1)
1、信息论与编码的问题描述 (1)
2、费诺编码的原理 (1)
二、主要任务 (1)
1、费诺编码的设计与编写 (2)
2、计算费诺编码的平均码长和编码效率 (2)
三、基本要求 (3)
1、突出重点、文字通顺 (4)
2、编码和计算正确无误 (4)
四、小结 (5)
五、主要参考文献 (5)
一、主要内容
1、信源编码的问题描述
信源编码是对新源输出的原始符号按照一定的数学规则进行变换,使得传输每个信源符号所要求的平均比特数较小,也即是同样多的信息用较少的码来传送,从而使单位时间内传送的平均信息量较大,最终提高了通信的有效性。
2、费诺编码的原理
费诺编码属于统计匹配码,其原理如下:
(1)将信源消息(符号)按其出现的概率有大到小依次排列; (2)将依次排列的信源符号按概率值分为两大组,使每个组的概率之和近于相同,并对各组分别赋予一个二进制码元“0”和“1”;
(3)将没一大组的信源符号进一步在分成两组,使划分后的两
个组的概率之和近于相同,并又分别赋予一个二进制码元“0”和“1”
(4)如此重复,直至每个组只剩下一个信源符号为止; (5)信源符号所对应的码字即为费诺码。
二、主要任务
1、费诺编码的设计与编写
(1)设有一单符号离散无记忆信源:
⎭⎬⎫
⎩
⎨⎧=⎥⎦⎤⎢⎣⎡5432105.005.02.03.04.0)(x x x x x x x p 进行费诺编码。
解:该信源的熵为
H(X)=-)(25
1
log )(i
x p i X P ∑=1.95(bit/sign )
该费诺码的平均码长为: =k =∑=i
i i
k
x p 5
1)(0.4⨯1+0.3⨯2+0.2⨯3+0.05⨯4+0.05⨯4
=2.0(bit/sign )
编码效率为 ===0.295
.1)(K
X H η97.5
(2)设有如下离散无记忆信源:
⎭⎬⎫
⎩
⎨⎧=⎥⎦⎤⎢⎣⎡8765432104.005.006.0007.1.01.018.04.0)(X X X X X X X X X X P 对此信源进行费诺编码,并求出编码效率 解:该信源的熵为
H(X)=-)(28
1
log )(i
x p i i x p ∑==2.55(bit/sign )
该费诺码的平均码长为: k =i i i k x p ∑=8
1)(
= 2⨯(0.4+0.18)+3⨯(0.1+0.1)+ 4⨯(0.07+0.06+0.05+0.04)
=2.64(bit/sign ) 编码效率为 ===64.255
.2)(k
X H η96.6%
四.小结
本文主要描述了在信息论与编码中所学习的费诺编码问题,在文中用到费诺编码对实际问题进行编码,进而求出所编程序的码字、码长,根据所学过的知识求出信源熵,与此同时求出了该程序的编码效率。
得到结论是费诺码有较高的编码效率,它比较适合于每次分组概率都很接近的信源,特别是对每次分组概率都相等的信源进行编码时,课达到理想的编码效率。
五、参考文献
1、陈运,信息论与编码(第二版),电子工业出版社
2、林云,信息论与编码技术基础,哈尔滨工程大学出版社
3、王艳营,信息论与编码,北京大学出版社。