专利名称：信息论与编码理论教学实验系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于教学实验仪器领域，具体涉及一种适用于信息论与编码理论及相关课程的小型教学实验仪器。
背景技术：
《信息论与编码理论》课程是通信、信息安全、自动化等IT相关专业的基础与核心 课程，然而与该课程的重要性形成鲜明对比的是，它的课程建设和教学效果却相对落后。这 主要是由于该课程理论性太强，过于抽象，学生普遍反映课程内容难以理解。改变这种状况的一个重要手段是实验教学，这对实现教育目标、提高教学质量具 有十分重要的作用。现代认知理论告诉我们人的视觉、听觉、触觉等感官在认识世界的过 程中扮演着独具特色的作用。科学的再现、形象的展示和过程的体验是重要的学习手段和 学习环境，对于理解、分析、记忆、探究都十分重要。我们的课堂要丰富多彩，教育教学活动 要生动活泼，办学水平和质量要不断提高，都需要实验仪器设备和教具的强有力的支持。目前国内外未见有专门针对《信息论与编码理论》课程的教学实验系统。因此有必要开发《信息论与编码理论》教学实验系统，既可以用于教师教学，也可 以用于学生实验，增加学生的直观认识，激发学生的学习兴趣。
实用新型内容为解决背景技术中总结的学生普遍反映课程内容难以理解的问题，本实用新型提 出了一种信息论与编码理论教学实验系统。该系统可以模拟《信息论与编码理论》课程的 全部主要知识点，使学生便于理解。为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案。本系统包括CPU、以及与 CPU相连接的显示屏、键盘、RAM、R0M、Flash存储器和USB，电源管理系统为以上各部分提供 电源。与CPU相连接的USB接口至少为一个。本系统的软件部分可以模拟《信息论与编码理论》课程的主要内容，包括信源、信 源编码、信道编码、信道、信道译码、信源译码等实验项目。可以根据教学内容选择实验项 目，实验数据生成后有相应的分析，并能生成实验报告。单个系统可以独立使用，完成全部 实验项目。也可以多个系统连接使用，每个系统完成一部分实验项目，分别模拟信源、信道、 信宿等部分。本实用新型具有以下特点1.能够模拟《信息论与编码理论》课程的全部主要知识点。2.能自动对实验获得的数据进行分析。3.能自动生成实验报告。4.体积小、成本低，便于大规模用于教学和实验。5.运算速度快。6.留有计算机接口，具有可扩展性。[0016]7.既可以单独使用，也可以多个系统连接使用。本实用新型亦可用于《信息论》、《编码理论》、《通信系统》等IT相关课程，具有广 阔的应用前景。
图1硬件组成示意图；图2总体流程图；图3选择实验项目流程图；图4信源实验；图5信道实验；图6信源编码实验；图7信源译码实验；图8信道编码实验；图9信道译码实验。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明图1表示的是本系统的硬件组成示意图。硬件部分主要包括CPU、以及与CPU相连 接的显示屏、键盘、RAM、R0M、Flash存储器、USB等。电源管理系统为以上各部分提供电源。 CPU是系统运行的核心处理部件。显示屏可以用来显示，键盘用于输入。RAM和ROM用于系 统和程序运行。Flash存储器用于存储数据。USB可以用来连接鼠标、计算机等外部设备， USB接口至少为一个。电源管理负责系统供电、上电和断电。图2表示的是本系统的总体流程图。开机上电之后，系统自动进行初始化，包括初 始化硬件和启动软件。用户在做实验之前可以先查看帮助。在做实验时，用户按照“选择实 验项目”、“填写实验条件”、“实验”的顺序进行，之后系统输出实验结果，并自动对实验结果 进行分析。每次实验结束，用户可以选择是否生成实验报告。实验可以重复多次进行，每次 可以选择不同的实验项目或者填写不同的实验条件。实验过程中可以随时查看帮助。全部 实验完成，用户关机断电。图3表示的是本系统选择实验项目的过程。本系统实验项目一共包括6个信源 实验、信源编码实验、信道编码实验、信道实验、信道译码实验、信源译码实验。用户可以从 这些项目中选择一个或者多个进行实验，共有5种情况情况一选择信源实验。其主要目的是观察信源的工作过程。情况二 选择信源实验、信道实验。其主要目的是观察信道的工作过程。情况三选择信源实验、信源编码实验、信源译码实验。其主要目的是观察信源编 译码的工作过程和作用。情况四选择信源实验、信道编码实验、信道实验、信道译码实验。其主要目的是观 察信道编译码的工作过程和作用。情况五选择信源实验、信源编码实验、信道编码实验、信道实验、信道译码实验、 信源译码实验。其主要目的是观察整个信息处理的工作过程。[0036]图4表示的是本系统的信源实验。先填写实验条件，包括选择信源符号个数 rxy(rxy彡2)，填写各个信源符号出现的概率Pl，p2，.··， ，要求OSpi ^ l,i = 1,2,...,
rxy
权利要求信息论与编码理论教学实验系统，其特征在于包括CPU、以及与CPU相连接的键盘、显示屏、RAM、ROM、Flash存储器和USB，电源管理系统为以上各部分提供电源。
2.根据权利要求1所述的信息论与编码理论教学实验系统，其特征在于所述的USB 至少为1个。
专利摘要本实用新型是一种信息论与编码理论教学实验系统，属于教学实验仪器领域。该系统包括CPU、以及与CPU相连接的键盘、显示屏、RAM、ROM、Flash存储器和USB，电源管理系统为以上各部分提供电源。该系统能够模拟信息论与编码理论课程的全部主要知识点，并能自动生成实验报告，同时还具有体积小、成本低，便于大规模用于教学和实验等优点。该系统也可用于信息论、编码理论、通信系统等IT相关课程，具有广阔的应用前景。
文档编号G09B19/00GK201732489SQ20102025651
公开日2011年2月2日 申请日期2010年7月2日 优先权日2010年7月2日
发明者姜楠 申请人:北京工业大学