信息论与信源编码理论及应用 刘建成 9787563519309 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘建成 著

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出版社： 北京邮电大学出版社有限公司

ISBN：9787563519309

商品编码：29572546845

包装：平装

出版时间：2010-04-01

基本信息

书名：信息论与信源编码理论及应用

定价：25.00元

作者：刘建成

出版社：北京邮电大学出版社有限公司

出版日期：2010-04-01

ISBN：9787563519309

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.341kg

编辑推荐

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内容提要

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本书试图以知识性、研究性、实用性、先进性、综合性的内容为主线，给大家介绍信息理论和信源编码这两个主题。本书分为引论、信息理论和信源编码三部分，在—第5章中介绍了信息理论；第6—第8章阐述了信源编码的基本理论和方法；第9章介绍了现代编码技术的几种方法。
本书可作为通信、信息工程、计算机类各专业本科生和研究生的教材或参考书，也可供从事电子、信息、通信、计算机、自动化等专业工作的科技人员参考。

目录

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引论
章 熵与互信息
1.1 离散变量
1.2 离散矢量
1.3 非离散变量和矢量
1.4 信源的冗余度
第2章 离散无记忆信道及其容量—代价函数
2.1 引言
2.1.1 无干扰，隋况
2.1.2 有干扰无记忆的情况
2.1.3 有干扰有记忆的情况
2.2 容量—代价函数
2.3 信道容量的计算
2.4 信道编码定理
第3章 离散无记忆信源及其速率-失真函数
3.1 速率—失真函数
3.2 信源编码定理
第4章 高斯信道和信源
4.1 高斯信道
4.2 高斯信源
第5章 信源-信道编码定理
第6章 统计编码理论
6.1 引言
6.2 固定长度编码
6.3 变长编码的基本定理
6.4 变长编码的编码方法
第7章 预测变换编码
7.1 引言
7.2 语音的树图编码
7.3 小均方误差(MMSE)准则
7.4 预测编码的性能估计
7.5 非线性预测及大误差准则
第8章 正交变换编码
8.1 引言
8.2 佳变换(K-L变换)
8.3 离散付氏变换
8.4 沃尔什—哈德曼变换(WHT)
8.5 HrT、ST、DCT 以及二维变换
8.6 变换域的统计分析
8.7 变换采样的准则与编码
第9章 现代编码技术
9.1 小波编码
9.2 分形编码
9.3 模型编码
附录 凸函数和颜森不等式
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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信息论基础与前沿理论研究 本书深入探讨信息论的核心概念，从信息量的定义、熵的性质到信道容量的计算，为读者构建起扎实的理论基石。在信息度量方面，我们将首先回顾香农的信息熵，阐释其在量化不确定性方面的深刻含义。在此基础上，我们将引入相对熵（KL散度）和互信息等概念，深入分析它们在衡量两个随机变量之间依赖程度、信息传递效率等方面的作用，并展示它们在不同场景下的应用价值。 在信道编码理论方面，本书将系统梳理线性分组码、卷积码等经典编码方案的构造原理、译码算法及其性能分析。读者将学习如何设计具有特定纠错能力的编码器，理解不同译码算法（如最大似然译码、最小距离译码）的内在机制和优劣。更进一步，本书将重点介绍Turbo码和LDPC码等现代高性能编码技术，深入解析其迭代译码原理和优异的性能表现，并探讨它们在通信、存储等领域的广泛应用。 信源编码与数据压缩的理论与实践 信源编码是信息论的重要分支，旨在以最少的比特数来表示信息，实现高效的数据存储和传输。本书将系统介绍香农第一、第二类编码定理，从理论上阐释信源编码的极限。在此基础上，我们将详细阐述多种重要的信源编码方法，包括： 无损编码： 霍夫曼编码（Huffman Coding）： 讲解如何根据符号的出现概率构建最优前缀码，详细分析其编码过程和性能。 算术编码（Arithmetic Coding）： 介绍其将整个消息映射到一个区间内，实现比霍夫曼编码更接近熵限的压缩率，并分析其实现细节。 字典编码（Dictionary-based Coding）： 如LZ77、LZ78及其衍生算法（LZW），阐述如何利用重复的字符串模式进行编码，以及它们在文本和图像压缩中的应用。 有损编码： 量化理论： 介绍标量量化和矢量量化，包括均匀量化、非均匀量化、以及LBG算法等，并分析量化误差对信号质量的影响。 变换编码（Transform Coding）： 详细讲解离散余弦变换（DCT）、离散小波变换（DWT）等，阐述如何通过变换将信号能量集中到少数系数上，从而实现高效的压缩，并分析其在图像、音频压缩中的关键作用（如JPEG、MP3）。 预测编码（Predictive Coding）： 介绍差分脉冲编码调制（DPCM）等技术，通过预测下一采样点的值并编码其差值，降低数据冗余。 本书将理论与实践相结合，通过大量的算例和代码示例，帮助读者理解这些编码算法的实现细节和性能特点。 信息论在现代通信系统中的应用 信息论的原理是构建现代通信系统的基石。本书将深入探讨信息论在以下方面的应用： 信道容量与通信速率： 详细分析不同噪声模型下（如加性高斯白噪声信道）的信道容量，以及香农-哈特利定理如何指导通信系统的设计，以达到理论上的最大可靠通信速率。 调制解调技术： 介绍基本的数字调制技术（如ASK, FSK, PSK, QAM），分析其频谱效率和抗噪声性能，并阐述信息论如何指导调制方式的选择以优化系统性能。 多址通信技术： 探讨码分多址（CDMA）、时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）等技术，以及它们如何利用信息论原理有效地共享通信资源。 纠错编码在通信中的作用： 详细阐述信道编码（如前向纠错码FEC）如何在接收端检测和纠正传输过程中引入的错误，提高通信的可靠性，并探讨其在卫星通信、移动通信、无线局域网等领域的关键作用。 信息论在数据存储与机器学习中的拓展应用 信息论的触角早已延伸到数据存储和机器学习等前沿领域，本书也将对此进行深入探讨： 数据存储： 纠错码在存储介质中的应用： 讲解海明码、Reed-Solomon码等如何在硬盘、光盘、闪存等存储介质中用于检测和纠正存储错误，保证数据的完整性。 信息论与数据恢复： 探讨信息论原理如何指导数据备份和冗余存储的设计，以实现高效的数据恢复。 机器学习与模式识别： 信息论特征选择： 阐述如何利用互信息、信息增益等信息论度量来评估特征与目标变量之间的相关性，实现高效的特征选择，降低模型复杂度，提高泛化能力。 信息瓶颈（Information Bottleneck）理论： 深入解析该理论如何通过最小化表示（Representation）与原始输入（Input）之间的互信息，同时最大化表示与目标变量（Target）之间的互信息，来学习对目标变量有预测能力的紧凑表示，并分析其在深度学习中的应用。 贝叶斯分类器与信息论： 探讨贝叶斯分类器如何利用条件概率和贝叶斯定理进行分类，以及信息论度量如何在模型训练和评估中发挥作用。 其他应用领域： 简要介绍信息论在自然语言处理、生物信息学、网络编码、量子信息论等领域的初步应用和发展趋势，展现信息论作为一门基础性学科的强大生命力。 本书旨在为读者提供一个全面、深入、前沿的信息论知识体系，不仅涵盖了经典的核心理论，更关注了其在现代科技领域中的最新发展和实际应用。通过对本书的学习，读者将能够深刻理解信息处理的本质，并具备分析和解决相关工程问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对技术充满热情的研究生，目前正在进行信息处理相关的研究。在我的研究过程中，信息论和信源编码的知识是我不可或缺的基础。我一直在寻找一本能够全面、深入地讲解这些理论，并且能够启发我研究思路的书籍。这本书的标题和作者的声誉都让我印象深刻，特别是“理论及应用”的字样，表明它不仅仅停留在理论层面，更能指导实际的研究和开发。我希望书中能够提供严谨的数学推导，清晰的概念解释，以及对各种编码技术优劣势的深入分析。如果书中还能提供一些开放性的问题或者研究方向的探讨，那就更完美了，这将极大地帮助我拓展研究视野。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对信息科学充满好奇的学生，一直想深入了解信息论这门学科的魅力，尤其是在现代信息爆炸的时代，它扮演的角色越来越重要。这本书的名字本身就非常有吸引力，"信息论与信源编码理论及应用"，每一个词都戳中了我的兴趣点。我期待它能够用一种既严谨又不失生动的方式，带领我走进信息论的世界，理解信息的本质，以及如何通过编码来高效地表示和传输信息。信源编码的理论听起来就充满了数学的智慧和工程的巧妙，我希望这本书能够循序渐进地讲解，让我能够真正理解那些公式和算法背后的含义，并能将这些知识运用到未来的学习和实践中，解决一些实际问题。

评分☆☆☆☆☆

作为一名已经工作多年的通信工程师，我深知扎实的理论功底对于解决实际工程难题的重要性。虽然工作经验丰富，但对于信息论和信源编码的系统性回顾和深入理解，我一直觉得有所欠缺。这本书的出现，恰好弥补了我这方面的需求。我翻阅了一下目录，发现其内容的深度和广度都相当可观，既有经典理论的阐述，又不乏最新的研究动态。我尤其看重它在“应用”方面的侧重，期待书中能有丰富的案例分析和实践指导，能够帮助我将理论知识转化为解决实际通信系统设计、优化等问题的有力工具。希望这本书能成为我职业发展中的一个重要助力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的选题角度十分新颖，聚焦于信息论与信源编码的交叉领域，并且还特别强调了“应用”二字，这让我看到了理论与实践紧密结合的可能性。我一直在寻找能够指导我实际工程应用的理论书籍，而这本书似乎正好满足了我的需求。信源编码在数据压缩、通信传输等领域有着至关重要的作用，理解其背后的理论基础对于提升技术水平至关重要。从目录上看，书中涵盖了从基础概念到前沿算法的广泛内容，这对于我这样既想巩固基础又希望了解最新发展的读者来说，非常有吸引力。作者在学术上的造诣可见一斑，期待书中能有许多令人眼前一亮的分析和解决方案，能够帮助我打开新的技术思路。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧非常扎实，封面设计大气而经典，散发着一种严谨学术的气息。翻开扉页，纸张的触感也相当不错，厚实且有一定的韧性，这对长期阅读来说是个很好的体验。我特别喜欢它目录的编排方式，条理清晰，层层递进，很容易就能找到自己感兴趣或者需要重点关注的部分。虽然我还没来得及深入研读，但光是目录就足以让我对书中内容的系统性和深度有了初步的判断。作者的名字在学术界也颇有名气，这让我对接下来的学习充满了期待，相信这本书一定能为我提供扎实的理论基础和清晰的学习脉络。包装得很用心，运输过程中没有任何破损，这点也值得肯定。对于喜欢纸质书的读者来说，这种体验是电子书无法比拟的。