信息論與編碼

內(nèi)容概要

　　《高等院校信息與通信工程系列教材：信息論與編碼（第2版）》重點(diǎn)介紹由香農(nóng)理論發(fā)展而來的信息論的基本理論以及編碼的理論和實(shí)現(xiàn)原理。全書分7章，在介紹了有關(guān)信息度量的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)討論了信道容量、率失真函數(shù)，以及無失真信源編碼、限失真信源編碼、信道編碼和密碼學(xué)中的理論知識(shí)及其實(shí)現(xiàn)原理?！陡叩仍盒Ｐ畔⑴c通信工程系列教材：信息論與編碼（第2版）》注重概念，采用通俗的文字，聯(lián)系目前實(shí)際通信系統(tǒng)，用較多的例題和圖不闡述基本概念、基本理論及實(shí)現(xiàn)原理，盡量減少繁雜的公式定理證明。在各章的最后還附有內(nèi)容小結(jié)和大量習(xí)題，書后附有部分習(xí)題答案，便于讀者學(xué)習(xí)，加深對(duì)概念和原理的理解。此外，《高等院校信息與通信工程系列教材：信息論與編碼（第2版）》有配套電子教案。

書籍目錄

第1章　緒論
1.1　信息論的形成和發(fā)展
1.2　通信系統(tǒng)的模型
習(xí)題
第2章　信源與信息熵
2.1　信源的描述與分類
2.1.1　無記憶信源
2.1.2　有記憶信源
2.1.3　馬爾可夫信源
2.2　離散信源熵和互信息
2.2.1　自信息量
2.2.2　離散信源熵
2.2.3　互信息
2.2.4　數(shù)據(jù)處理中信息的變化
2.2.5　熵的性質(zhì)
2.3　離散序列信源熵
2.3.1　離散無記憶信源的序列熵
2.3.2　離散有記憶信源的序列熵
2.4　連續(xù)信源熵和互信息
2.4.1　幅度連續(xù)的單個(gè)符號(hào)信源熵
2.4.2　波形信源熵
2.4.3　最大熵定理
2.5　冗余度
本章小結(jié)
習(xí)題
第3章　信道與信道容量
3.1　信道的基本概念
3.1.1　信道的分類
3.1.2　信道參數(shù)
3.1.3　信道容量的定義
3.2　離散單個(gè)符號(hào)信道及其容量
3.2.1　無干擾離散信道
3.2.2　對(duì)稱DMC信道
3.2.3　準(zhǔn)對(duì)稱DMC信道
3.2.4　一般DMC信道
3.3　離散序列信道及其容量
3.4　連續(xù)信道及其容量
3.4.1　連續(xù)單符號(hào)加性信道
3.4.2　多維無記憶加性連續(xù)信道
3.4.3　限時(shí)限頻限功率的加性高斯白噪聲信道
3.5　信源與信道的匹配
本章小結(jié)
習(xí)題
第4章　信息率失真函數(shù)
4.1　平均失真和信息率失真函數(shù)
4.1.1　失真函數(shù)
4.1.2　平均失真
4.1.3　信息率失真函數(shù)R（D）
4.1.4　信息率失真函數(shù)的性質(zhì)
4.1.5　信息率失真函數(shù)與信道容量的比較
4.2　離散信源和連續(xù)信源的R（D）計(jì)算
本章小結(jié)
習(xí)題
第5章　信源編碼
5.1　編碼的定義
5.2　無失真信源編碼
5.2.1　定長編碼定理
5.2.2　變長編碼定理
5.2.3　最佳變長編碼
5.3　限失真信源編碼定理
5.4　常用信源編碼方法簡(jiǎn)介
5.4.1　游程編碼
5.4.2　算術(shù)編碼
5.4.3　矢量量化
5.4.4　預(yù)測(cè)編碼
5.4.5　變換編碼
本章小結(jié)
習(xí)題
第6章　信道編碼
第7章　加密編碼
附錄　本書所用符號(hào)及含義
部分習(xí)題參考答案
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章 緒論　　科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使人類跨入了高度發(fā)展的信息化時(shí)代。在政治、軍事、經(jīng)濟(jì)等各個(gè)領(lǐng)域，信息的重要性不言而喻，有關(guān)信息理論的研究正越來越受到重視?！　∪藗?cè)谧匀缓蜕鐣?huì)活動(dòng)中，獲取信息并對(duì)其進(jìn)行傳輸、交換、處理、檢測(cè)、識(shí)別、存儲(chǔ)、顯示等操作，對(duì)這方面科學(xué)的研究就是信息科學(xué)。信息論（information theory）是信息科學(xué)的主要理論基礎(chǔ)之一。它主要研究可能性和存在性問題，為具體實(shí)現(xiàn)提供理論依據(jù)。與之對(duì)應(yīng)的是信息技術(shù)（information technology），信息技術(shù)主要研究怎樣實(shí)現(xiàn)的問題。　　通過本章的學(xué)習(xí)，可以了解下列問題：信息論的形成和發(fā)展；信息論研究的內(nèi)容及信息的基本概念。本章還結(jié)合通信系統(tǒng)模型介紹了模型中各部分的作用、編碼的種類和研究內(nèi)容?！　?.1 信息論的形成和發(fā)展　　信息論理論基礎(chǔ)的建立，一般來說開始于香農(nóng)（C．E．Shannon）在研究通信系統(tǒng)時(shí)所發(fā)表的論文。隨著研究的深入與發(fā)展，信息論有了更為寬廣的內(nèi)容?！　⌒畔⒃谠缧r(shí)期的定義是由奈奎斯特（H．Nyquist）和哈特利（L．V．R．Hartley）在20世紀(jì)20年代提出來的。1924年奈奎斯特解釋了信號(hào)帶寬和信息速率之間的關(guān)系；1928年哈特利最早研究了通信系統(tǒng)傳輸信息的能力，給出了信息度量方法；1936年阿姆斯壯（Armslrong）提出增大帶寬可以使抗干擾能力加強(qiáng)。這些研究工作都給香農(nóng)很大的影響，他在1941年至1944年對(duì)通信和密碼進(jìn)行深入研究，并用概率論的方法研究通信系統(tǒng)，揭示了通信系統(tǒng)傳遞的對(duì)象就是信息，并對(duì)信息給以科學(xué)的定量描述，提出了信息熵的概念。 　　……

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