Теория кодирования в системах передачи данных

Beschreibung: Изучаются схемы передачи данных, методы эффективного, помехозащитного и канального кодирования, рассматриваются схемы аппаратной реализации кодеров и декодеров

Betrag der Credits: 5

Пререквизиты:

• Математика 2

Arbeitsintensität der Disziplin:

Komponente: Компонент по выбору

Zyklus: Базовые дисциплины

Цель

• формирование у студентов теоретических знаний и практических навыков по применению основ теории кодирования и сжатия информации.

Задача

• приобретение теоретических знаний в области кодирования
• приобретение практических навыков построения и анализа характеристик различных кодов

Результат обучения: знание и понимание

• основных понятий теории кодирования информации
• особенности и специфики применения методов кодирования и передачи информации

Результат обучения: применение знаний и пониманий

• анализировать и сравнивать характеристики различных кодов
• применять методы кодирования и декодирования для сжатия и передачи данных

Результат обучения: формирование суждений

• формировать суждения о значении и последствиях своей профессиональной деятельности с учётом социальных, профессиональных и этических позиций

Результат обучения: коммуникативные способности

• развивать навыки межличностной и групповой коммуникации для делового взаимодействия в свой профессиональной деятельности

Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе

• развивать навыки обучения, способствующие профессиональному и личностному развитию, повышению квалификации в области информационных технологий

Lehrmethoden

Содержание учебного материала диктует выбор методов обучения: информационно-развивающие – лекция, объяснение, демонстрация, решение задач, самостоятельная работа с рекомендуемой литературой; проблемно-поисковые и исследовательские – самостоятельная проработка предлагаемых проблемных вопросов по дисциплине.

Темы лекционных занятий

• Энтропия. Основные свойства энтропии. Энтропия дискретного сигнала. Частная и общая условная энтропия при рассмотрении канала связи со стороны источников сообщений. Вычисление условной энтропии по канальной матрице при рассмотрении канала связи со стороны приемника. Энтропия объединения.
• Количественная оценка информации. Количество информации в непрерывных и дискретных объектах. Вычисление количества информации при наличии шумов. Основные свойства количества информации.
• Информационные характеристики дискретного источника сообщений и канала связи
• Неопределенность непрерывных случайных величин. Информационные характеристики непрерывных сообщений и каналов связи
• Передача информации по каналам связи. Пропускная способность канала. способность непрерывных каналов связи. Согласование скорости выдачи информации с пропускной способностью канала связи.
• Кодирование информации. Общие понятия и определения. Цели кодирования. Избыточность сообщений. Префиксные коды. Основные теоремы кодирования. Оптимальное кодирование. Блочное кодирование.
• Помехоустойчивое кодирование. Корректирующая способность кода. Кодовое расстояние. Образование систематического кода. Использование линейных групповых кодов в обнаружении ошибок в сообщениях.
• Циклические коды. Коды Боуза - Чоудхури - Хоквингема.
• Методы декодирования: максимума правдоподобия, пороговый, последовательный, алгоритм декодирования Витерби. Мягкая и жесткая процедуры декодирования.

Основная литература

• Осокин, А. Н. Теория информации : учебное пособие для вузов / А. Н. Осокин, А. Н. Мальчуков. — Москва : Издательство Юрайт, 2020 — 205 с.
• Горячкин, О. В. Теория информации и кодирования: учебное пособие / О. В. Горячкин. — Электрон. текстовые данные. — Самара : Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2017
• Штарьков, Ю. М. Универсальное кодирование. Теория и алгоритмы [Электронный ресурс] / Ю.М. Штарьков. – Электрон. текстовые дан. – Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2013 – 280 c.
• Теория электрической связи: Учебное пособие / Акулиничев Ю. П., Бернгардт А. . -2015 - 196с.

Дополнительная литература

• Шапцев В.А. Теория информации. Теоретические основы создания информационного общества : учебное пособие для вузов / В. А. Шапцев, Ю. В.Бидуля. — М. : Издательство Юрайт, 2018 — 177 с.