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內容簡介

《信息論與編碼》著重講授以經典信息論內容為主的信息論基礎；信息論的起源、發展及研究的內容；香農信息論的三大基本概念：信息熵、信道容量和信息率失真函數以及與之對應的三大定理；解決信息傳輸係統有效性、可靠性和安全性的三類編碼；網絡信息論與網絡編碼。
《信息論與編碼》圍繞信息傳輸係統這一工程應用背景。特彆強調概念闡述清楚、突齣重點、深入淺齣。邏輯關係上。力求通過建立信息與編碼理論的分析方法，在寫法上條理清楚，實例豐富翔實，注意循序漸進、難度適中，並注重理論對實際應用的指導作用，引導讀者理解信息論與編碼的基本方法，培養抽象分析能力和係統工程概念。《信息論與編碼》在體係結構上力求科學性、先進性與實用性相統一，內容安排注重體現係統性和相對的完整性。每章後配有習題。
《信息論與編碼》可作為高等學校通信工程、電子信息工程、信息工程、電子信息科學與技術和信息安全等專業高年級本科生和研究生教材及教學參考書，不同專業可根據不同的學時數在內容上有所取捨。《信息論與編碼》也可以作為信息、通信、電子工程相關專業技術人員的參考書。

內頁插圖

目錄

第1章 緒論
1.1 信息的基本概念
1.1.1 信息的一般概念
1.1.2 信息的特點和性質
1.1.3 香農信息的定義
1.2 信息論與編碼理論的形成與發展
1.3 信息論與編碼理論研究的內容
1.3.1 信息論與編碼理論的研究對象
1.3.2 信息論與編碼理論的研究範疇

第2章 信源及信息測度
2.1 信源的分類及數學模型
2.1.1 信源的分類
2.1.2 單符號離散信源的數學模型
2.1.3 多符號離散信源
2.1.4.連續信源及波形信源
2.2 信息的度量——信息熵
2.2.1 無條件概率、聯閤概率與條件概率
2.2.2 自信息
2.2.3 互信息
2.2.4 信息熵
2.2.5 各熵之間的關係
2.2.6 信息熵的基本性質及定理
2.2.7 平均互信息及其特性
2.3 多符號離散平穩信源
2.3.1 消息序列的熵
2.3.2 離散平穩信源的數學模型
2.3.3 離散平穩信源的信息熵和極限熵
2.3.4 馬爾可夫信源的信息熵
2.4 信源的相關性與冗餘度
2.4.1 信源的相關性
2.4.2 冗餘度
2.5 連續信源的熵和互信息
習題

第3章 離散信道及其信道容量
3.1 信道的分類及其描述
3.2 單符號離散信道的數學模型
3.2.1 單符號離散信道的概念
3.2.2 一般單符號離散信道的一些概率關係
3.3 信道容量及其計算方法
3.3.1 信道容量的定義
3.3.2 無噪離散信道的信道容量
3.3.3 對稱離散信道的信道容量
3.3.4.準對稱離散信道的信道容量
3.3.5 一般離散信道的信道容量
3.4 多符號離散信道的數學模型
3.5 離散無記憶擴展信道的信道容量
3.6 組閤信道及其信道容量
3.6.1 獨立並聯信道及其信道容量
3.6.2 串聯信道及其信道容量
3.7 信源與信道的匹配
習題

第4章 無失真信源編碼
4.1 信源編碼的基本概念
4.1.1 信源編碼
4.1.2 信源編碼的碼字類型及碼樹
4.2 無失真變長信源編碼的特點
4.2.1 定長信源編碼定理
4.2.2 變長編碼的特：點
4.2.3 變長編碼存在的問題及應對措施
4.3 信源編碼定理
4.3.1 無失真變長信源編碼定理
4.3.2 統計匹配碼
4.3.3 剋拉夫特不等式
4.4 變長編碼方法
4.4.1 香農一費諾一埃利斯碼
4.4.2 費諾編碼
4.4.3 霍夫曼碼
4.4.4 遊程編碼
4.4.5 算術編碼
4.4.6 通用編碼
習題

第5章 信道編碼
5.1 信道編碼定理
5.1.1 信道與差錯
5.1.2 差錯概率與譯碼規則
5.1.3 有噪信道編碼定理
5.2 信道編碼及其基本原理
5.2.1 信道編碼的基本概念
5.2.2 信道編碼的基本原理
5.3 綫性分組碼
5.3.1 綫性分組碼的基本概念
5.3.2 綫性分組碼生成矩陣和一緻監督矩陣
5.3.3 綫性碼的檢錯、糾錯能力
5.3.4 漢明碼
5.3.5 綫性分組碼的編碼
5.3.6 綫性分組碼的譯碼
5.4 循環碼
5.4.1 循環碼的基本概念
5.4.2 循環碼的生成矩陣和監督矩陣
5.4.3 循環碼的編碼
5.4.4 循環碼的譯碼
5.4.5 自動請求重傳方式(ARQ)
5.4.6 循環碼的捕錯譯碼和大數邏輯譯碼
5.4.7 BCH碼和RS碼
5.5 捲積碼
5.5.1 捲積碼的編碼原理
5.5.2 捲積碼的描述
5.5.3 捲積碼的編碼
5.5.4 維特比譯碼
5.6 級聯碼、交織碼及。TCM碼
5.6.1 級聯碼：
5.6.2 交織碼
5.6.3 TCM碼
5.6.4 前嚮糾錯方式
5.7 Turbo碼
5.7.1 Turbo碼編碼器
5.7.2 Turbo碼譯碼器
5.8 LDPC碼
5.8.1 LDPC碼的定義及其描述
5.8.2 LDPC碼的Tanner圖錶示
5.8.3 LDPC碼的構造
習題

第6章 保真度準則下的信源編碼
6.1 失真度和平均失真度
6.1.1 失真度
6.1.2 平均失真度
6.2 信息率失真函數及其性質
6.2.1 信息率失真函數
6.2.2 信息率失真函數的性質
6.3 信息率失真函數的參量錶述及其計算
6.4 二元信源和離散對稱信源的R(D)函數
6.4.1 二元對稱信源的R(D)函數
6.4.2 離散對稱信源的R(D)函數
6.5 連續信源的信息率失真函數
6.5.1 連續信源的信息率失真函數
6.5.2 葛斯信源的信息率失真函數
6.5.3 連續信源R(D)函數的參量錶述及其計算
6.6 保真度準則下的信源編碼定理
6.6.1 保真度準則下的信源編碼定理
6.6.2 限失真信源編碼定理的應用
6.7 標量量化編碼與矢量量化編碼
6.7.1 均勻量化
6.7.2 最優量化
6.7.3 矢量量化編碼
6.8 語音壓縮編碼
6.8.1 波形編碼基本原理
6.8.2 參量編碼
6.8.3 混閤編碼
6.9 圖像壓縮編碼
6.9.1 靜止圖像壓縮編碼及JPEG標準
6.9.2 活動圖像壓縮編碼
6.9.3 H.26x建議
6.9.4 MPEG標準
習題

第7章 網絡信息論與網絡編碼初步
7.1 網絡信息論概述
7.1.1 網絡信息論研究的基本問題及內容
7.1.2 網絡信息論的應用
7.2 網絡的信道容量
7.2.1 多址係統
7.2.2 廣播信道
7.2.3 相關信源的多用戶信道問題
7.3 無綫信道
7.3.1 信道模型
7.3.2 圓對稱復數高斯隨機矢量
7.3.3 MIMO高斯信道容量
7.4 網絡編碼技術
7.4.1 網絡編碼的基本原理
7.4.2 綫性網絡編碼
習題

第8章 通信係統的保密與安全
8.1 密碼係統和密碼體製
8.1.1 密碼體製的基本組成
8.1.2 密碼編碼和密碼分析
8.1.3 經典密碼體製
8.1.4 安全保密性與隨機性
8.2 對稱加密體製
8.2.1 數據加密標準DES
8.2.2 DES密碼的演化設計
8.3 公開密鑰密碼
8.3.1 單鑰密碼體製存在的問題
8.3.2 公開密鑰的一般原理
8.3.3 RSA體製
8.4 認證技術
8.4.1 消息認證係統
8.4.2 消息認證碼和消息認證
8.4.3 身份認證
8.4.4 數字簽名
8.5 認證鑒權與加密在通信係統中的應用
8.5.1 GSM係統的認證鑒權與加密
8.5.2 WCDMA係統的認證鑒權與加密
8.5.3 CDMA2000係統的認證鑒權與加密
習題
參考文獻

精彩書摘

由人的視覺、生理、心理學的論證可知，肉眼對大麵積圖像能分辨齣的灰度等級比對小塊圖像或細節部分的灰度等級大得多。例如，在急劇的黑白跳動處，肉眼難以分辨灰度差彆，因此可降低量化階數，使P位數變少。而對於圖像中的平坦區域，可以降低取樣頻率，但要保持每一個樣本值有較多的灰度等級；反之，對於圖像的邊緣和細節部分，應保持較高的取樣率，但對每一個樣本值，隻需要分配較少的量化比特數，這就是空間／灰度分辨率轉換，實踐證明，P-R間也呈現雙麯綫關係。因為肉眼對快速運動圖像的灰度等級R的分辨能力較差，隻能分辨較少的量化階數，因此，可以減少量化階數，但要保證較高的畫麵切換速度，即保證圖像有足夠的運動速度。
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