Informationsteori
Information Theory

EITN45F, 7.5 högskolepoäng

Gäller från och med: Vårterminen 2018
Beslutad av: Professor Thomas Johansson
Datum för fastställande: 2017-09-26

Allmänna uppgifter

Avdelning: Inst för elektro- och informationsteknik
Kurstyp: Gemensam kurs, avancerad nivå och forskarnivå
Kursen ges även på avancerad nivå med kurskod: EITN45
Undervisningsspråk: Engelska

Syfte

Målet med kursen är att ge studenterna insikt i principer för informationslagring och transmission, samt hur information kan representareas binärt. Kursen skall också ge förståelse för prestanda och fundamentala begränsningar i dagens och framtidens kommunikations system.

Mål

Kunskap och förståelse

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna identifiera och formulera problem inom området Informationsteori.
• kunna klassificera problemens svårighetsgrad i förhållande till den egna kunskapsnivån.

Färdighet och förmåga

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna visa prov på förmåga att hantera för studenten nya metoder och resultat.
• kunna ställa upp krav för implementering av algoritmerna i kursen.
• på egen hand kunna realisera system för de i kursen presenterade algoritmerna.

Värderingsförmåga och förhållningssätt

För godkänd kurs skall doktoranden

• på egen hand kunna klassificera problemens svårighetsgrad i förhållande till den egna kunskapsnivån.
• vara medveten om vilka parametrar som är begränsande för tillförlitlig kommunikation samt kompressionsgraden av en källa.

Kursinnehåll

Definitionen av information går tillbaka till Shannons publikation 1948. Hans teorier för hur information kan behandlas är basen i alla, både dagens och morgondagens, kommunikationssystem. Kursen ger en modern introduktion till ämnet informationsteori. Den betonar både den formella teorin i ämnet och de ingenjörsmäsiga metoderna för design kommunikationssystem och annan informationsbehandling. Kursen innehåller. * Shannons informationsmått och dess släktingar, både för det diskreta och det kontinuerliga fallet. * Tre fundamentala satser: Typiska följder, källkodningsssatsen och kanalkodningssatsen. * Källkodning: Optimal källkodning och Huffmans konstruktion, men även universell källkodning så som Ziv-Lempel-kodning (zip, osv). * Kanalkodning: Principer för feldetektering och felkorrigering för brusiga kanaler, främst åskådliggjort med Hammingkoder. * Gausskanalen: Kontinuerliga källor och additivt vitt brus över både bandbegränsade och frekvensselektiva kanaler, samt den flerdimensionella Gausskanalen för ett MIMO-system. Beräkning av Shannons fundamentala gräns. * Gausskanal med diskret input: Maximal överföringshastighet för PAM och QAM, Coding och Shaping gain, samt SNR gap.

Kurslitteratur

Höst, S.: Kompendie: Information Theory and Communication Engineering.

Kursens undervisningsformer

Undervisningsformer: Föreläsningar, övningar

Kursens examination

Examinationsformer: Skriftlig tentamen, inlämningsuppgifter. Examinationen består av inlämningsuppgifter och hemtentamen.
Betygsskala: Underkänd, godkänd
Examinator:

Antagningsuppgifter

Förutsatta förkunskaper: Kunskaper motsvarande en grundkurs i sannolikhetsteori och digital kommunikation

Övrig information

Kursansvarig: Stefan Höst, stefan.host@eit.lth.se

Kurstillfällesinformation

Kontaktinformation och övrigt

Kursansvariga:
Hemsida: http://www.eit.lth.se/kurs/EITN45