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正版 信息与编码理论 杨晓萍 主编 电子工业出版社 978712128892
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目??? 录第1章? 绪论?11.1? 信息的概念?11.2? 信息论的研究对象、目的和内容?31.2.1? 研究对象?31.2.2? 研究目的?51.2.3? 研究内容?5第2章? 信息的测度?72.1? 自信息?72.2? 平均自信息?92.2.1? 平均自信息的概念?92.2.2? 熵的物理意义?102.3? 熵函数的性质?112.3.1? 对称性?122.3.2? 确定性?122.3.3? 非负性?132.3.4? 扩展性?132.3.5? 连续性?132.3.6? 可加性?132.3.7? 强可加性?142.3.8? 极值性?152.3.9? 上凸性?162.4? 互信息和平均互信息?162.4.1? 互信息?162.4.2? 平均互信息?172.4.3? 平均互信息的性质?192.4.4? 平均条件互信息?21思考题?21习题?22第3章? 离散信源熵?243.1? 信源分类及数学模型?243.1.1? 离散信源?243.1.2? 连续信源?253.1.3? 信源分类?253.2? 离散信源熵的计算?263.3? 离散无记忆扩展信源?273.4? 离散平稳信源?303.4.1? 离散平稳信源的数学定义?303.4.2? 二维离散平稳信源及其信息熵?313.4.3? 离散平稳信源的极限熵?343.5? 马尔可夫信源?353.5.1? 马尔可夫信源的定义?363.5.2? 马尔可夫信源的熵?383.6? 信源的相关性和剩余度?393.6.1? 实际离散信源的不同模型近似过程?403.6.2? 信源剩余度?40思考题?42习题?42第4章? 离散信道及信道容量?444.1? 信道模型及其分类?444.1.1? 信道模型?444.1.2? 信道分类?454.2? 离散单符号信道及其信道容量?464.2.1? 离散单符号信道的数学模型?464.2.2? 离散信道各种概率间的关系式?474.2.3? 信道中平均互信息的物理意义?474.2.4? 信道中条件熵的物理意义?484.2.5? 信道容量的概念?494.2.6? 几种特殊信道的信道容量?504.2.7? 离散对称信道的信道容量?524.2.8? 利用信道容量定理求解信道容量?554.3? 离散多符号信道及其信道容量?574.3.1? 离散多符号信道的数学模型?574.3.2? 离散多符号信道的信道容量?584.4? 组合信道及其信道容量?604.4.1? 独立并联信道?604.4.2? 级联信道?614.5? 信源与信道的匹配和信道剩余度?62思考题?63习题?63第5章? 无失真信源编码?665.1? 信源编码的一般概念?665.1.1? 编码器的构成?665.1.2? 常用信源编码的概念?675.1.3? 即时码的树图构造法?715.2? 定长码和定长信源编码定理?735.2.1? 定长码?735.2.2? 定长编码定理?745.2.3? 编码效率?755.3? 变长码和变长信源编码定理?775.3.1? 克拉夫特(Kraft)不等式?775.3.2? 可译变长码的判别方法?785.3.3? 平均码长?815.3.4? 信源变长编码定理?825.3.5? 无失真变长信源编码定理?835.3.6? 编码效率?845.4? 典型的变长编码方法?865.4.1? 香农码?865.4.2? 霍夫曼码?875.4.3? 费诺码?935.4.4? 香农-费诺-埃利斯码?95思考题?97习题?98第6章? 有噪信道编码?1016.1? 信道编码的一般概念?1016.1.1? 编码信道?1016.1.2? 信道编码的概念?1026.1.3? 差错控制的基本方式?1026.2? 信道译码的选取规则?1046.2.1? 影响平均错误概率的因素?1056.2.2? 译码规则的选取准则?1056.2.3? 费诺不等式?1086.3? 信道编码的选取规则?1106.3.1? 简单重复编码?1106.3.2? 信道编码的选取?1126.3.3? (5,2)线性码?1136.3.4? 码的距离?1156.3.5? 距离译码准则?1166.4? 有噪信道编码定理?1176.5? 纠错码原理?1186.5.1? 检错与纠错原理?1196.5.2? 检错与纠错能力?1196.6? 线性分组码?1216.6.1? 线性分组码的基本概念?1216.6.2? 线性分组码的编码?1236.6.3? 线性分组码的性质?1276.6.4? 线性分组码的译码?1296.6.5? 汉明码?137思考题?142习题?142第7章? 连续信源熵和连续信道容量?1467.1? 连续信源的差熵?1467.1.1? 一维连续信源的差熵?1467.1.2? N维连续信源的差熵?1497.1.3? 典型连续信源的差熵?1507.2? 连续信源差熵定理?1517.2.1? 峰值受限条件下连续信源的熵?1527.2.2? 平均功率受限条件下连续信源的熵?1527.3? 连续信源熵的性质?1537.3.1? 可负性?1537.3.2? 可加性?1537.3.3? 极值性?1547.3.4? 上凸性?1547.3.5? 变换性?1547.4? 连续信道的平均互信息及性质?1577.4.1? 连续信道分类及数学模型?1577.4.2? 连续信道的平均互信息?1607.4.3? 连续信道平均互信息的性质?1617.5? 连续信道的信道容量?1647.5.1? 单符号高斯噪声加性信道?1647.5.2? 多维无记忆高斯噪声加性信道?1657.5.3? 加性高斯白噪声波形信道?169思考题?171习题?172第8章? 限失真信源编码?1748.1? 信源失真测度?1748.1.1? 单符号信源失真度?1748.1.2? 信源符号序列失真度?1768.1.3? 平均失真度?1778.1.4? 信源符号序列的平均失真度?1788.2? 信息率失真函数?1788.2.1? 保真度准则?1788.2.2? 信息率失真函数定义?1798.2.3? 信息率失真函数性质?1808.3? 典型率失真函数的计算?1858.3.1? 离散对称信源的R(D)函数?1858.3.2? 连续信源的 R (D ) 函数?1888.4? 限失真信源编码定理?193思考题?194习题?194附录A? Jensen不等式?196附录B? 熵函数的函数表?198附录C? 实验内容和程序?200C.1? 可译码判决准则?200C.2? Huffman编码?205C.3? (7,4)线性分组码?210参考文献?214
杨晓萍,博士,吉林大学通信工程学院教授,吉林省通信学会会员。承担的主要科研、教学项目有:“控制系统的分析和综合”,国家杰出青年科学基金,2008.1-2011.12,靠前主要参加人; “高速公路车辆智能驾驶中的关键科学问题研究”,国家自然科学基金重大计划重点项目,2009.1-2012.12,子项目负责人;“电机、电器及可编程序控制器理论与实践教程”,吉林大学(九五规划教材立项),负责人; “《信息论》课程建设”,吉林大学研究生核心课程建设项目,2010.6-2012.5,负责人。同时还承担本科和研究生的教学任务。已出版教材3部,发表论文数篇。
本书系统讲述了信息论及编码的基础理论和方法,主要包括离散信源及熵、离散信道及信道容量、离散信源编码与香农第一定理、离散信道与香农第二定理、连续信源与连续信道、率失真函数、香农第三定理等。采用较多的通信和信息系统相关的背景例题和图示阐述基本概念,注重编码理论、编码方法的实现过程的教学内容编写,给出重要算法的实现流程图,并附有编程算法的实现程序,便于读者对课程的理解和应用。
本书作者主要从事通信网络数据传输的优化控制方向的科研项目,从事信息论与编码技术这门课程的学工作已有16年,积累了较为丰富的教学经验。在教材编写中,作者加入了适量的实现流程图和编程,为理论到应用搭建了一座桥梁,使学生对课程的理解更为深入,对实际编码不再感觉神秘。
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