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信息论与编码(第3版)

信息论与编码(第3版)

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普通高等教育“十五”*规划教材“十二五”江苏省高等学校重点教材教育部高等学校电子信息类专业教学指导委员会规划教材“信息论与编码”是电子信息类专业的基础课,对于理论研究和工程应用有着重要的指导作用。对于本科生和工程技术人员来说,由于理论基础的不足以及实际应用的需要,不可能花很多精力去研读复杂难懂、枯燥乏味的证明,他们迫切需要一本介绍信息论基础知识且与实际应用紧密联系的书籍,这也是本书的编写初衷。从多年的销售数据和读者的积极反馈来看,本书起到了很好的普及作用。本书特色: (1)注重基本概念,用较通俗的文字解释其物理意义,辅以一定的例题和图表说明。不再以复杂的公式来证明这些孰知的公理。(2)联系当前实际通信技术,使读者学习后概念清晰,可以有目标地将概念应用于实际工作中。(3)配有丰富的教学资源,包括习题、PPT、实验系统和教学平台等,可以在清华大学出版社网站下载。 
内容简介
本书重点介绍由香农理论发展而来的信息论的基本理论以及编码的理论和实现原理。全书分8章,在介绍了有关信息度量的基础上,重点讨论信息熵、信道容量、率失真函数,以及无失真信源编码、限失真信源编码、信道编码和密码学中的理论知识及其实现原理,还简单介绍了网络信息理论。 本书注重概念,采用通俗的文字,联系目前实际通信系统,用较多的例题和图不阐述基本概念、基本理论及实现原理,尽量减少繁杂的公式定理证明。在各章的最后还附有内容小结和大量习题,书后附有部分习题答案,便于读者学习,加深对概念和原理的理解。此外,本书有配套电子教案和辅助教学平台。
作者简介
曹雪虹,教授,博士生导师。1985年、1988年在南京邮电学院分别获得学士和硕士学位,1999年在上海交通大学通信与信息系统专业获得博士学位。2004年在美国斯坦福大学访问研修一年,2013年在英国纽卡斯尔大学访问研修半年。曾被评为江苏省“333高层次人才培养工程”中青年科技领军人才、江苏省普通高校“青蓝工程”中青年学术带头人。担任国家科技奖励、国家自然科学基金项目评审专家,电子学报、通信学报、电子与信息学报等期刊的审稿人。1988-2008年在南京邮电大学任教,2008年6月调任南京工程学院副校长。长期从事信息与通信工程专业的教学和科研工作,开设“数字信号处理”、“信息论与编码”、“信息论基础”、“编码理论”等课程,其中担任第一负责人的“信息论与编码”课程获江苏省普通高等学校精品课程、“数字信号处理”课程获江苏省普通高等学校一类优秀课程。主持或参加国家自然科学基金、信息产业部、江苏省自然科学基金等重大理论研究和产品开发项目二十多项,涵盖移动通信、宽带接入网、多媒体通信、图象处理等方面。在国内外重要期刊发表学术论文百余篇,多篇被SCI、EI收录。主编和参编出版专著和教材6部。其中独立编写的《信息论基础》教材被教育部确定为普通高等教育“十一五”*规划教材。主编的《信息论与编码》教材被教育部确定为普通高等教育“十五”*规划教材,该教材发行近15万册,被全国20多省市200多所高校(包括985、211等重点院校)选用,另有百余家国内高校图书馆选为馆藏图书,已经成为电子信息领域的经典畅销教材,受到了广大师生的好评。
目  录

目录

第1章绪论

1.1信息论的形成和发展

1.2信息理论研究的内容

1.3通信系统的模型

1.4信息论的应用

思考题

第2章信源与信息熵

2.1信源的描述与分类

2.1.1无记忆信源

2.1.2有记忆信源

2.1.3马尔可夫信源

2.2离散信源熵和互信息

2.2.1自信息量

2.2.2离散信源熵

2.2.3互信息

2.2.4数据处理中信息的变化

2.2.5相对熵

2.2.6熵的性质

2.3离散序列信源的熵

2.3.1离散无记忆信源的序列熵

2.3.2离散有记忆信源的序列熵

2.4连续信源的熵和互信息

2.4.1幅度连续的单个符号信源熵

2.4.2波形信源的熵

2.4.3最大熵定理

2.5信源的冗余度

本章小结

习题

第3章信道与信道容量

3.1信道的基本概念

3.1.1信道的分类

3.1.2信道的数学模型

3.1.3信道容量的定义

3.2离散单个符号信道及其容量

3.2.1无干扰离散信道

3.2.2对称离散无记忆信道

3.2.3准对称离散无记忆信道

3.2.4一般离散无记忆信道

3.3离散序列信道及其容量

3.4连续信道及其容量

3.4.1连续单符号加性信道

3.4.2多维无记忆加性连续信道

3.4.3限时限频限功率加性高斯白噪声信道

3.5多输入多输出信道及其容量

3.5.1MIMO信道模型

3.5.2MIMO信道容量

3.6信源与信道的匹配

本章小结

习题

第4章信息率失真函数

4.1信息率失真函数的概念和性质

4.1.1失真函数和平均失真

4.1.2信息率失真函数R(D)

4.1.3信息率失真函数的性质

4.1.4信息率失真函数与信道容量

4.2离散信源和连续信源的R(D)计算

本章小结

习题

第5章信源编码

5.1编码的概念

5.2无失真信源编码定理

5.2.1定长编码

5.2.2变长编码

5.3限失真信源编码定理

5.4常用信源编码方法简介

5.4.1哈夫曼编码

5.4.2算术编码

5.4.3LZ编码

5.4.4游程编码

5.4.5矢量量化编码

5.4.6预测编码

5.4.7变换编码

本章小结

习题

第6章信道编码

6.1有扰离散信道的编码定理

6.1.1差错和差错控制系统分类

6.1.2矢量空间与码空间

6.1.3随机编码

6.1.4信道编码定理

6.1.5联合信源信道编码定理

6.2纠错编译码的基本原理与分析方法

6.2.1纠错编码的基本思路

6.2.2译码方法——最优译码与最大似然译码

6.3线性分组码

6.3.1线性分组码的生成矩阵和校验矩阵

6.3.2伴随式与标准阵列译码

6.3.3码距、纠错能力、MDC码及重量谱

6.3.4完备码

6.3.5循环码

6.4卷积码

6.4.1卷积码的基本概念和描述方法

6.4.2卷积码的最大似然译码——维特比算法

6.4.3卷积码的性能限与距离特点 

本章小结

习题

第7章加密编码

7.1加密编码的基础知识

7.1.1加密编码中的基本概念

7.1.2加密编码中的熵概念

7.2数据加密标准(DES)

7.2.1换位和替代密码

7.2.2DES密码算法

7.2.3DES密码的安全性

7.2.4DES密码的改进

7.3国际数据加密算法

7.3.1算法原理

7.3.2加密解密过程

7.3.3算法的安全性

7.4公开密钥加密法

7.4.1公开密钥密码体制

7.4.2RSA密码体制

7.4.3报文摘要

7.4.4公开密码体制的优缺点

7.5通信网络中的加密

7.5.1模拟通信加密

7.5.2数字通信加密

7.6信息安全和确认技术

7.6.1信息安全的基本概念

7.6.2数字签名

7.6.3防火墙

7.6.4密码学的应用实例

本章小结

习题

第8章网络信息理论简介

8.1概论

8.2网络信道的分类

8.3网络信道的信道容量域

8.3.1离散多址接入信道

8.3.2高斯多址接入信道

8.3.3广播信道

8.4网络中相关信源的信源编码

8.4.1相关信源编码

8.4.2具有边信息的信源编码

本章小结

习题

附录本书所用主要符号及含义

部分习题参考答案

参考文献

 
前  言

再版说明

本教材于2004年3月首次出版,于2009年2月再版,是普通高等教育“十五”国家级规划教材,入选“十二五”江苏省高等学校重点教材。

随着电子信息类本科专业在全国高校中开设的数量不断增加,“信息论与编码”作为这些专业必修的核心课程,教材的需求量不断上升,销售面不断扩大,教材目前已被国内包括985、211高校在内的200多所高校采用,累计印刷26次,累计销售超过15万册。

十多年来,我们得到了广大教师和同学们的热诚关心和帮助,他们对教材提出了许多宝贵的意见和建议,在此表示衷心的感谢。为了紧跟科学技术和信息理论的飞速发展,我们对教材的内容进行了部分增减,对某些不妥之处进行了修改完善,形成了第3版。

真诚欢迎广大读者对书中的错误和不当之处予以批评指正。

编者2016年3月

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商品属性
[作者] 曹雪虹 张宗橙
[出版社] 清华大学出版社
[图书书号/ISBN] 9787302440192
[出版日期] 2016年07月02日
[开本] 16开
[图书装订] 平装

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