信息论与编码理论(第2版) [平装] 7030291581,978703029

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《信息论与编码理论(第2版)》主要介绍信息论和编码理论的基本内容,其特点是简明扼要,可读性强,既具有较严谨的数学描述与推导,又注意到信息论的实用背景,其中许多典型问题已在通信工程中得到实际应用。 全书共分12章。主要内容包括:信息的度量、信源编码、信道编码定理、编码理论中用到的基本抽象代数知识、编码理论的基本概念和基本问题、线性码、hamming码、循环码、bch码、reed-solomon码、golay码、reed-muller码、平方剩余码、goppa码以及信息论和编码理论的应用。《信息论与编码理论(第2版)》每章末均附有习题,其中部分习题是对正文内容的补充。 《信息论与编码理论(第2版)》可作为高等院校信息科学专业、计算机科学专业、通信专业以及相关专业的本科生教材,也可供相关领域的研究生、教学与科研人员,以及工程技术人员参考。
编辑推荐
《信息论与编码理论(第2版)》:普通高等教育“十一五”国家级规划教材,高等院校信息科学系列教材
目录
第1章 引言 1.1 信息论的发展概况 1.1.1 信息论的早期酝酿 1.1.2 shannon信息论的建立与发展 1.1.3 信息论的近期发展 1.1.4 信息论在信息技术领域中的应用 1.2 信息论与编码理论的主要内容 1.2.1 信息的度量问题 1.2.2 通信系统的基本模型 1.2.3 通信系统中信息的传递过程 1.2.4 通信系统的概率统计模型 1.2.5 通信系统的序列模型 1.3 本书内容简介与文献介绍 1.3.1 内容简介 1.3.2 有关著作和文献介绍 1.3.3 对有关记号的说明 习题1 第一部分 信息论 第2章 信息量 2.1 熵 2.1.1 离散随机变量的不肯定性 2.1.2 不肯定性的特征与表示 2.1.3 熵的简单性质与例子 2.2 联合熵和条件熵 2.2.1 联合熵的记号 2.2.2 条件熵的定义与性质 2.3 熵的基本性质 2.3.1 对数函数的基本不等式与熵函数的最大值 2.3.2 熵函数的可加性 2.3.3 fano不等式 2.4 互熵与互信息 2.4.1 互熵 2.4.2 互信息 2.4.3 条件互信息 2.5 凸函数及其应用 2.5.1 凸函数的定义与它的判别 2.5.2 jenson不等式与它的应用 2.6 连续型随机变量的信息量 2.6.1 连续型随机变量的shannon熵 2.6.2 多维连续型随机变量的shannon熵 2.6.3 其他连续型随机变量的信息量 2.7 最大熵原理 2.7.1 有限区间情形的最大熵 2.7.2 半开区间情形的最大熵 2.7.3 全直线情形的最大熵 2.7.4 多维连续型随机变量的最大熵 习题2 第3章 信源编码 3.1 信源编码问题 3.1.1 信源编码 3.1.2 定长编码与变长编码 3.1.3 信源变长码的编码问题 3.1.4 信源序列的定长编码问题 3.2 前缀码和即时码 3.2.1 唯一可译变长码的构造 3.2.2 kraft不等式 3.3 信源变长码的编码定理 3.3.1 最优变长码平均码长的下界估计 3.3.2 最优变长码平均码长的上界估计 3.3.3 无记忆信源平均码长的上界和下界估计 3.4 huffman信源编码算法 3.4.1 huffman编码的实例分析 3.4.2 huffman编码的一般算法 3.5 huffman信源编码性能分析 3.5.1 huffman编码的前缀性 3.5.2 huffman编码的最优性 3.6 信源定长码的编码定理 习题3 第4章 信道编码定理 4.1 信道编码问题 4.1.1 通信系统的编码误差 4.1.2 信道序列的编码问题 4.2 离散无记忆信道 4.2.1 离散无记忆信道的一般定义 4.2.2 几种特殊的离散无记忆信道 4.3 无记忆信道的信道容量 4.3.1 信道容量的一般定义 4.3.2 无记忆信道序列的容量性质 4.4 信道容量的计算 4.4.1 凸函数的极大值性质 4.4.2 信道容量的计算 4.5 信道的编码和译码问题 4.6 信道的正编码定理和反编码定理 4.7 可加高斯(gaussian)信道 习题4 第二部分 抽象代数 第5章抽象代数的基本知识 5.1 群 5.2 环和域 5.3 理想和商环 5.4 域上的多项式 5.5 有限域 5.6 域上的线性代数 习题5 第三部分 编码理论 第6章 编码理论的基本知识 6.1 码的基本概念 6.1.1 码的定义 6.1.2 hamming距离和hamming重量 6.1.3 译码策略 6.1.4 系统码 6.2 码的检错和纠错能力 6.3 编码理论的基本问题 6.3.1 码的等价变换 6.3.2 编码理论的一些界 习题6 第7章 线性码 7.1 线性码的定义 7.2 线性码的对偶码 7.3 线性码的译码方法 7.4 线性码的重量分布 习题7 第8章 hamming码 8.1 hamming码的定义 8.2 hamming码的性质 8.3 hamming码的译码方法 8.4 二元hamming码的对偶码 习题8 第9章 循环码 9.1 循环码的定义 9.2 循环码的性质 9.3 循环码的校验矩阵及其对偶码 9.4 循环码的编码方法 9.5 循环码的检错性能 习题9 第10章 bch码和reed-solomon码 10.1 bch码及其基本性质 10.2 reed-solomon码及其基本性质 10.3 bch码和reed-solomon码的译码方法 10.4 reed-solomon码和最大距离可分码的重量分布 习题10 第11章 几种重要的线性码 11.1 golay码 11.2 reed-muller码 11.2.1 布尔函数 11.2.2 reed-muller码 11.3 平方剩余码 11.4 goppa码 习题11 第四部分 信息论和编码理论的应用 第12章 若干应用问题 12.1 有失真的数据压缩 12.1.1 有失真信源编码问题 12.1.2 有失真信源的率失真函数 12.1.3 有失真信源编码的可达速率 12.1.4 率失真函数的计算 12.1.5 有失真信源编码定理 12.1.6 数据压缩问题概述 12.1.7 数据压缩问题的实例分析 12.1.8 数据压缩技术的主要分析指标 12.2 卷积码理论及其应用 12.2.1 卷积码的构造 12.2.2 卷积码的树结构 12.2.3 卷积码的译码算法 12.2.4 卷积码的应用 12.3 几种实用的编码问题 12.3.1 汉字编码 12.3.2 计算机代码 12.3.3 图形码 习题12 主要参考文献
序言
1998年教育部进行高校专业调整时设立了“信息与计算科学”专业。该专业的设立,受到很多高等院校的热烈响应,据不完全统计,几年来已有约280所院校招收了该专业的本科生,其中大部分院校计划开设信息科学方面的系列课程。 为了配合高等院校在学科专业设置上的改革与深化,来自几十所高等院校的有关专业的部分领导和教师,于1999年、2000年召开了第一、二届“信息科学专业发展与学术研讨会”,与会者热烈讨论并探讨了许多与信息学科的学科发展和建设的基本问题。会议一致认为教材建设是目前最为紧迫的任务,因此成立了教材编审协调组来组织该系列教材的编写。 2001年教材编审协调组召集了有多位经验丰富的教师和出版社参加的教材建设会议。会议明确了教材建设是一项长期的工作,并决定首先编写和出版这套教材来满足近期急需。为了保证教材的质量,会议对每本教材的要求、内容和大纲进行了具体研讨,并请具有多年教学经验的重点院校教授担任各教材的负责人。 为了贴近教学的实际,每部教材都配有习题或思考题,同时对内容也做了结构化安排,以便教师能根据实际情况部分选讲。本套教学用书不仅适用于教学,也可供相关读者参考。
文摘
插图: 在通信系统中,首先由信源发出消息,在信息论中将这种消息称为原始消息。由编码将原始消息变为信号,并进入信道成为信道的输入信号(简称输入信号,或入口信号)。输入信号经信道的传送,到达通信系统的另一端,形成输出信号(或出口信号1。输出信号经译码运算变为消息,这种消息是原始消息的还原,所以又称为还原消息。还原消息最终由接收者接收,以实现通信的目标。 在信道中,信号的产生、发射、传送以及接收实际上是一个很复杂的过程。如果输入是脉冲信号,那么它还要变成具有不同振幅的电磁波才能发射。因此,信道终端最初接收到的信号是电磁振荡信号,再由电磁振荡信号变为信道输出的脉冲信号,由译码运算把输出信号还原成消息。 由脉冲信号变为电磁振荡信号,再由电磁振荡信号变为信道输出的脉冲信号的过程,在通信工程中称为调制解调。它涉及信号处理和电传波问题,在本书中不做讨论。 由于干扰的存在,信道的输出信号可能与输入信号不同,从而使得还原消息与原始消息可能不同。这种现象称为通信误差,是通信系统中需要克服的现象。 通信误差的克服一般通过硬件和软件两个途径来解决。所谓硬件途径就是改造通信系统的物理条件,如元器件的改进,加大信号功率和频带,降低噪声干扰等。但这种改进是有限度的,而且会加大设备成本。软件改进就是编码方式的改进,就是在外部硬件环境基本不变的条件下,通过编码和译码函数的设计来实现提高通信速度和降低通信误差的目标。这正是信息论所要讨论的基本内容。因此,信息论又称为信息编码理论。在代数编码理论中,编码问题归结为纠错码的构造和设计,同时也要考虑编码的算法问题,尤其是译码算法的可计算性问题,所构造的译码算法必须能在通信过程中实时同步实现。
ISBN7030291581,978703029
出版社科学出版社
作者沈世镒
尺寸16