本書為普通高等教育"十一五”國家級規(guī)劃教材、"十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材。 本書主要介紹香農(nóng)的狹義信息論。包括信息的基本概念；信息論的起源、發(fā)展和研究內(nèi)容；香農(nóng)信息論的三個基本概念：信源熵、信道容量、信息率失真函數(shù)，以及與這三個概念相對應(yīng)的三個編碼定理；解決通信有效性、可靠性和安全性的三類編碼：信源編碼、信道編碼和安全編碼——密碼的基本方法，以及密碼與信息論的關(guān)系等內(nèi)容。 每章后面附有習題，便于教學和讀者自學。

陳運，教授，電子科技大學信息與通信工程學院，長期從事信息論與編碼、信息安全領(lǐng)域的教學、科研工作，主持編寫的《信息論與編碼》先后列選國家“十一五”、“十二五”規(guī)劃教材。

目 錄


第1章 概論 （1）
1.1 信息的概念和分類 （1）
1.1.1 信息的概念 （1）
1.1.2 信息的分類 （4）
1.2 信息論的起源和發(fā)展 （5）
1.2.1 信息論創(chuàng)立的理論基礎(chǔ)和
技術(shù)條件 （5）
1.2.2 信息論的誕生和發(fā)展現(xiàn)狀 （5）
1.2.3 信息論的未來發(fā)展趨勢 （7）
1.3 信息論的研究內(nèi)容 （7）
1.3.1 通信系統(tǒng)模型 （7）
1.3.2 信息論研究內(nèi)容 （8）
思考題 （9）
第2章 離散信源熵 （10）
2.1 基本概念 （10）
2.2 離散信源熵的基本概念和
性質(zhì) （10）
2.2.1 單符號離散信源的數(shù)學模型 （11）
2.2.2 自信息量及其性質(zhì) （11）
2.2.3 信源熵及其性質(zhì) （14）
2.3 多符號離散平穩(wěn)信源熵 （21）
2.3.1 多符號離散平穩(wěn)信源的
數(shù)學模型 （21）
2.3.2 離散平穩(wěn)無記憶信源熵 （22）
2.3.3 離散平穩(wěn)有記憶信源熵 （24）
2.3.4 馬爾可夫信源的極限熵 （28）
2.3.5 冗余度、自然語信源及
信息變差 （31）
習題 （34）
第3章 無失真離散信源編碼 （36）
3.1 基本概念 （36）
3.2 無失真離散信源編碼定理 （36）
3.2.1 定長編碼定理 （37）
3.2.2 變長編碼定理 （39）
3.2.3 碼字唯一可譯條件 （40）
3.3 香農(nóng)編碼 （42）
3.4 費諾編碼 （43）
3.5 霍夫曼編碼 （44）
3.6 游程組合編碼 （48）
習題 （52）
第4章 離散信道容量 （53）
4.1 互信息量和平均互信息量 （53）
4.1.1 單符號離散信道的數(shù)學模型 （53）
4.1.2 互信息量及其性質(zhì) （53）
4.1.3 平均互信息量及其性質(zhì) （56）
4.1.4 各種熵之間的關(guān)系 （67）
4.2 單符號離散信道的信道容量 （68）
4.2.1 單符號離散信道容量定義 （68）
4.2.2 幾種特殊離散信道的信道容量 （69）
4.2.3 離散信道容量的一般計算方法 （75）
4.3 多符號離散信道的信道容量 （78）
4.3.1 多符號離散信道的數(shù)學模型 （78）
4.3.2 多符號離散信道容量定義 （79）
4.3.3 離散無記憶擴展信道的信道
容量 （79）
4.3.4 獨立并聯(lián)信道的信道容量 （82）
4.4 網(wǎng)絡(luò)信息論 （83）
4.4.1 多址接入信道的信道容量 （83）
4.4.2 廣播信道的信道容量 （86）
4.4.3 相關(guān)信源的邊信息和公信息 （87）
習題 （89）
第5章 糾錯編碼 （92）
5.1 糾錯編碼的基本概念 （92）
5.1.1 差錯控制系統(tǒng)模型及分類 （92）
5.1.2 糾錯編碼分類 （93）
5.1.3 譯碼準則 （94）
5.1.4 信道編碼定理 （95）
5.2 檢錯碼 （96）
5.2.1 奇偶校驗碼 （96）
5.2.2 等重碼 （97）
5.3 線性分組碼 （98）
5.3.1 線性分組碼的基本概念 （98）
5.3.2 線性分組碼的編碼 （99）
5.3.3 線性分組碼的譯碼 （101）
5.3.4 線性分組碼的檢糾錯能力 （106）
5.4 常用線性分組碼 （107）
5.4.1 漢明碼 （107）
5.4.2 循環(huán)碼 （109）
5.5 卷積碼 （116）
5.5.1 卷積碼的基本概念 （116）
5.5.2 卷積碼的編碼 （117）
5.5.3 卷積碼的譯碼 （120）
5.5.4 卷積碼的性能特點 （125）
習題 （126）
第6章 連續(xù)信源熵和信道容量 （128）
6.1 連續(xù)信源熵 （128）
6.1.1 連續(xù)信源熵的定義 （128）
6.1.2 幾種特殊連續(xù)信源的信源熵 （130）
6.1.3 連續(xù)信源熵的性質(zhì)和定理 （132）
6.2 熵功率 （137）
6.3 連續(xù)信道的信道容量 （139）
6.3.1 連續(xù)信道的數(shù)學模型及信道
容量定義 （139）
6.3.2 加性連續(xù)信道容量計算和
香農(nóng)公式 （139）
習題 （142）
第7章 信息率失真函數(shù) （143）
7.1 基本概念 （143）
7.1.1 失真度與平均失真度 （144）
7.1.2 信息率失真函數(shù)的定義 （147）
7.1.3 信息率失真函數(shù)的性質(zhì) （148）
7.2 離散信源信息率失真函數(shù) （152）
7.2.1 離散信源信息率失真函數(shù)的
參量表達式 （152）
7.2.2 二元及等概率離散信源的
信息率失真函數(shù) （155）
7.3 連續(xù)信源信息率失真函數(shù) （159）
7.3.1 連續(xù)信源信息率失真函數(shù)的
參量表達式 （159）
7.3.2 高斯信源的信息率失真函數(shù) （160）
7.4 信息價值 （163）
7.5 信道容量與信息率失真函數(shù)的
比較 （166）
習題 （166）
第8章 限失真信源編碼 （168）
8.1 基本概念 （168）
8.2 保真度準則下的信源編碼
定理 （168）
8.3 量化編碼 （169）
8.3.1 最佳標量量化編碼 （169）
8.3.2 矢量量化編碼 （174）
8.4 相關(guān)信源編碼 （176）
8.4.1 預(yù)測編碼 （177）
8.4.2 差值編碼 （178）
8.5 變換編碼 （181）
8.5.1 子帶編碼 （182）
8.5.2 小波變換 （183）
習題 （185）
第9章 密碼安全性的信息論
測度方法 （187）
9.1 基本知識 （187）
9.1.1 保密通信系統(tǒng)模型 （187）
9.1.2 密碼基本概念 （188）
9.2 密碼算法的安全性測度 （189）
9.2.1 完善保密性 （189）
9.2.2 唯一解距離 （190）
9.3 古典代替密碼的安全性分析 （191）
9.3.1 加法密碼的安全性分析 （191）
9.3.2 乘法密碼的安全性分析 （193）
9.3.3 仿射密碼的安全性分析 （195）
9.4 邊信息泄露的互信息分析 （197）
9.4.1 數(shù)據(jù)加密標準簡介 （197）
9.4.2 DES算法的邊信道安全性分析 （199）
習題 （202）
部分習題答案 （203）
本書文字符號釋義 （208）
參考文獻 （214）