本書(shū)重點(diǎn)介紹信息論與糾錯(cuò)編碼的基礎(chǔ)內(nèi)容,全文共9章,主要內(nèi)容包括信息及信息的度量、離散信源及信源熵、離散信道及信道容量、信源編碼定理和信道編碼定理、平均失真測(cè)度和信息率失真函數(shù)、率失真編碼定理、線性分組碼、循環(huán)碼和卷積碼,對(duì)一些較難理解的概念,輔有較多的例題,并配套免費(fèi)電子課件、習(xí)題解答等教輔資料。
本書(shū)凝聚數(shù)十年一線教學(xué)和科研經(jīng)驗(yàn),對(duì)于信息論,編碼進(jìn)行了詳細(xì)的論述,提供配套電子課件和習(xí)題參考答案等教輔資料。
孫麗華,女,南昌大學(xué)教授,在通信、計(jì)算機(jī)、信息系統(tǒng)與編碼領(lǐng)域擁有三十余年教學(xué)經(jīng)驗(yàn),出版多部著作,教學(xué)、科研、寫(xiě)作經(jīng)驗(yàn)豐富。
第1章 信息論基礎(chǔ) (1)
1.1 信息的概念 (2)
1.2 數(shù)字通信系統(tǒng) (4)
1.3 信源及其數(shù)學(xué)模型 (6)
1.3.1 離散無(wú)記憶信源 (6)
1.3.2 離散有記憶信源 (8)
1.3.3 波形信源 (9)
1.4 信道及其數(shù)學(xué)模型 (10)
1.4.1 離散無(wú)記憶單符號(hào)信道 (10)
1.4.2 離散無(wú)記憶擴(kuò)展信道 (12)
本章小結(jié) (13)
思考題與習(xí)題 (14)
第2章 信息的度量 (15)
2.1 自信息量和互信息量 (16)
2.1.1 自信息量和條件自信息量 (17)
2.1.2 互信息量和條件互信息量 (19)
2.2 離散集的平均自信息量 (24)
2.2.1 信息熵 (24)
2.2.2 熵函數(shù)的性質(zhì) (27)
2.3 離散集的平均互信息量 (32)
2.3.1 平均互信息量 (32)
2.3.2 平均互信息量的性質(zhì) (35)
2.3.3 有關(guān)平均互信息量的兩條
定理 (37)
2.4 N維擴(kuò)展信源的熵和平均互
信息量 (41)
2.4.1 N維擴(kuò)展信源的熵 (41)
2.4.2 N維擴(kuò)展信源的平均互
信息量 (42)
2.4.3 有關(guān)N維平均互信息量的
兩條定理 (43)
本章小結(jié) (45)
思考題與習(xí)題 (45)
第3章 離散信源無(wú)失真編碼 (49)
3.1 概述 (50)
3.1.1 碼的分類(lèi) (51)
3.1.2 平均碼長(zhǎng)的計(jì)算 (54)
3.1.3 信息傳輸速率 (55)
3.2 等長(zhǎng)碼及等長(zhǎng)編碼定理 (57)
3.3 變長(zhǎng)碼及變長(zhǎng)編碼定理 (60)
3.3.1 變長(zhǎng)碼 (60)
3.3.2 克拉夫特不等式 (60)
3.3.3 變長(zhǎng)編碼定理 (63)
3.4 變長(zhǎng)碼的編碼方法 (67)
3.4.1 香農(nóng)編碼法 (67)
3.4.2 費(fèi)諾編碼法 (69)
3.4.3 霍夫曼編碼法 (70)
本章小結(jié) (74)
思考題與習(xí)題 (75)
第4章 離散信道的信道容量 (79)
4.1 信道容量的定義 (80)
4.2 離散無(wú)記憶信道容量的
計(jì)算 (80)
4.2.1 達(dá)到信道容量的充要
條件 (81)
4.2.2 幾類(lèi)特殊的信道 (85)
4.3 組合信道的容量 (92)
4.3.1 獨(dú)立并行信道 (92)
4.3.2 和信道 (93)
4.3.3 串行信道 (94)
本章小結(jié) (96)
思考題與習(xí)題 (97)
第5章 有噪信道編碼 (99)
5.1 信道編碼的基本概念 (100)
5.2 譯碼規(guī)則及錯(cuò)誤概率 (103)
5.3 信道編碼定理 (106)
5.4 費(fèi)諾引理及信道編碼逆
定理 (109)
5.4.1 費(fèi)諾不等式 (110)
5.4.2 信道編碼逆定理 (111)
本章小結(jié) (112)
思考題與習(xí)題 (113)
第6章 率失真編碼 (116)
6.1 失真測(cè)度與平均失真 (117)
6.2 信息率失真函數(shù)R(D) (120)
6.2.1 率失真函數(shù)的定義 (120)
6.2.2 率失真函數(shù)的值域、
定義域 (121)
6.2.3 率失真函數(shù)的性質(zhì) (122)
6.3 率失真函數(shù)的計(jì)算 (125)
6.3.1 兩種特殊情況下的
求解 (125)
6.3.2 R(D)的參數(shù)表示法 (129)
6.4 率失真信源編碼定理 (133)
本章小結(jié) (133)
思考題與習(xí)題 (134)
第7章 線性分組碼 (137)
7.1 糾錯(cuò)碼的基本概念 (138)
7.1.1 信道糾錯(cuò)編碼 (138)
7.1.2 差錯(cuò)類(lèi)型 (138)
7.1.3 差錯(cuò)控制系統(tǒng)模型及分類(lèi) (139)
7.1.4 糾錯(cuò)碼的分類(lèi) (140)
7.2 群與群陪集分解 (141)
7.2.1 群的概念 (141)
7.2.2 子群 (142)
7.2.3 群的陪集分解 (143)
7.3 線性分組碼的編碼 (143)
7.3.1 生成矩陣、校驗(yàn)矩陣 (143)
7.3.2 系統(tǒng)碼 (147)
7.3.3 對(duì)偶碼 (149)
7.3.4 編碼的實(shí)現(xiàn) (150)
7.4 線性碼的糾檢錯(cuò)能力 (151)
7.4.1 碼的距離和重量 (151)
7.4.2 線性碼的糾錯(cuò)、檢錯(cuò)
能力 (152)
7.5 標(biāo)準(zhǔn)陣列和譯碼 (155)
7.5.1 標(biāo)準(zhǔn)陣列 (155)
7.5.2 陪集分解 (156)
7.5.3 譯碼 (159)
7.6 漢明碼 (160)
7.6.1 漢明碼的構(gòu)造 (160)
7.6.2 漢明限與完備碼 (161)
本章小結(jié) (162)
思考題與習(xí)題 (163)
第8章 循環(huán)碼 (166)
8.1 有限域及其結(jié)構(gòu) (167)
8.1.1 域的定義 (167)
8.1.2 有限域的本原元 (170)
8.1.3 有限域的結(jié)構(gòu) (171)
8.1.4 最小多項(xiàng)式的共軛
根組 (173)
8.1.5 有關(guān)有限域的小結(jié) (175)
8.2 循環(huán)碼的一般概念 (176)
8.2.1 循環(huán)碼的定義 (176)
8.2.2 循環(huán)碼的多項(xiàng)式描述 (177)
8.3 循環(huán)碼的生成多項(xiàng)式和生成
矩陣 (177)
8.3.1 生成多項(xiàng)式 (177)
8.3.2 生成矩陣 (180)
8.4 循環(huán)碼的校驗(yàn)多項(xiàng)式和校驗(yàn)
矩陣 (181)
8.5 循環(huán)碼的編碼 (184)
8.5.1 利用g(x)實(shí)現(xiàn)編碼 (184)
8.5.2 利用h(x)實(shí)現(xiàn)編碼 (186)
8.6 循環(huán)碼的譯碼 (188)
8.6.1 伴隨式計(jì)算 (188)
8.6.2 循環(huán)碼的糾錯(cuò)譯碼 (190)
8.6.3 Meggit譯碼器 (192)
8.7 一些重要的循環(huán)碼 (194)
8.7.1 循環(huán)Hamming碼 (194)
8.7.2 BCH碼 (195)
本章小結(jié) (198)
思考題與習(xí)題 (198)
第9章 卷積碼 (200)
9.1 卷積碼基本概念 (201)
9.2 卷積碼的數(shù)學(xué)描述 (202)
9.2.1 卷積碼的矩陣描述 (202)
9.2.2 卷積碼的多項(xiàng)式描述 (204)
9.3 卷積碼的圖形表示方法 (206)
9.3.1 狀態(tài)圖 (206)
9.3.2 樹(shù)圖 (206)
9.3.3 網(wǎng)格圖 (208)
9.4 Viterbi譯碼 (208)
9.4.1 Viterbi譯碼步驟 (209)
9.4.2 Viterbi譯碼 (209)
本章小結(jié) (210)
思考題與習(xí)題 (211)
附錄A GF(2m)中元素的最小多項(xiàng)式
和本原多項(xiàng)式(1<m≤8) (212)
附錄B 熵函數(shù)計(jì)算用簡(jiǎn)明
對(duì)數(shù)表 (213)
參考文獻(xiàn) (214)