Теория информации и кодирования

Вятский государственный университет

Факультет ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

Кафедра радиоэлектронных средств

Е. В. МЕДВЕДЕВА

Теория информации и кодирования

Методические указания и контрольные задания

для студентов заочной формы обучения

спец. 210406 «Сети связи и системы коммутации»

210403 «Защищенные системы связи»

Киров 2007

Тематический план

По дисциплине «Теория информации и кодирования» студент должен изучить материал по следующим темам.

1. Информация, сообщение, сигнал. Виды сигналов. Физические характеристики сигнала и канала.

2. Структурная схема системы передачи информации. Понятия равномерных и неравномерных, простых и помехоустойчивых кодов. Виды помех. Основные информационно-технические характеристики.

3. Требования, предъявляемые к кодам для линий связи. Классификация линейных кодов. Параметры линейных кодов.

4. Код без возвращения к нулю (NRZ). Биполярные коды: код с возвращением к нулю (RZ), код с чередованием полярности импульсов (AMI), код с замещением серии нулей (B3ZS или HDB-3), парноизбирательный троичный (PST). Правила построения. Достоинства и недостатки кодов.

5. Биимпульсные коды: код с инверсией токовых посылок (ADI), абсолютный (ABC) и относительный (OBC) биимпульсные коды, код Миллера (ML). Правила построения. Достоинства и недостатки кодов.

6. Алфавитный код 4В3Т. Многоуровневый код (2В1Q). Правила построения. Достоинства и недостатки кодов.

7. Количество информации. Энтропия и ее свойства. Энтропия источника и энтропия сообщения. Понятие условной и совместной энтропии. Производительность источника.

8. Информационные характеристики каналов связи. Классификация каналов связи. Пропускная способность канала связи без шума.

9. Пропускная способность канала связи с шумом без стирания.

10. Пропускная способность канала связи с шумом со стиранием.

11. Пропускная способность как функция физических характеристик сигнала.

12. Требования, предъявляемые к кодам, передаваемым по каналу связи без шума. Классификация эффективных кодов и их основные характеристики. Правило построения кодового дерева. Теоремы Шеннона о кодировании в КС без шума.

13. Эффективное кодирование при известной статистике сообщений: коды Шеннона-Фано и Хаффмена. Правила построения. Достоинства и недостатки кодов. Применение.

14. Эффективное кодирование при неизвестной статистике сообщений: алгоритм Лемпеля-Зива. Правила построения. Достоинства и недостатки. Применение.

15. Кодирование в канале связи с шумом. Теоремы Шеннона о кодировании в канале связи с шумом. Методика выбора помехоустойчивых кодов.

16. Помехоустойчивые коды. Их основные характеристики. Классификация.

17. Линейные блоковые корректирующие коды. Свойства линейных кодов. Правила построения порождающей и проверочной матриц. Структурная схема кодирующего устройства.

18. Обнаружение и исправление ошибок в линейных блоковых кодах. Понятие синдрома. Структурные схемы декодирующих устройств с обнаружением и исправлением ошибок.

19. Построение поля Галуа и его свойства.

20. Циклические коды. Свойства циклических кодов. Выбор образующего многочлена. Получение порождающего и проверочного полиномов, порождающей и проверочных матриц. Синдром циклического кода.

21. Алгоритмы получения кодовых комбинаций циклических кодов. Схемы кодирующих устройств.

22. Понятие синдрома циклического кода. Алгоритмы определения ошибок в кодовых комбинациях циклических кодов. Схемы декодирующих устройств позволяющих обнаружить и исправить ошибки (декодер Мегитта).

23. Производные коды: каскадные, итеративные, турбо-коды.

24. Сверточные коды. Параметры. Правила построения. Кодирующие устройства. Решетчатая диаграмма.

25. Методы декодирования сверточных кодов: метод Витерби, метод Фано.

26. Код Хемминга с кодовым расстоянием и . Правила построения кода. Вычисление синдрома. Достоинства и недостатки. Применение.

27. Код Боуза-Чоудхури-Хоквингема. Правило построения кода. Вычисление синдрома. Достоинства и недостатки. Применение.

28. Код Рида-Соломона. Правило построения кода. Достоинства и недостатки. Применение.

29. Кодирование для каналов с пакетами ошибок. Виды перемежения.