信息理論與編碼(第2版)

信息理論與編碼(第2版)

《信息理論與編碼(第2版)》是2013年1月人民郵電出版社出版的圖書,作者是呂鋒、王虹、劉皓春。

基本介紹

  • 書名:信息理論與編碼(第2版)
  • 作者:呂鋒、王虹、劉皓春
  • ISBN:9787115206602
  • 頁數:248頁
  • 定價:29元
  • 出版社:人民郵電出版社
  • 出版時間:2013年1月
  • 裝幀:平裝
  • 開本:16開
內容簡介,圖書目錄,

內容簡介

本書系統地介紹香農資訊理論的基本內容及其套用全書共8章前3章是全書的理論基礎,主要介紹資訊理論的基本理論知識;第4章討論信源無失真編碼,目的在於提高信源的信息含量效率;第5章討論信道編碼,藉此可解決傳送的可靠性問題;第6章介紹信源有失真編碼方法;第7章介紹網路資訊理論的一些基本理論和新成果,論述多用戶通信系統的信道容量、信道編碼定理、實現編碼定理的碼的結構問題等理論、技術;第8章簡要闡述用密碼技術如何保證電子信息的有效性、保密性、完整性。
本書可作為高等院校通信、信息類專業和相關專業本科生教材或教學參考書,也可作為相關領域科研人員、工程技術人員的參考書。

圖書目錄

第 1章 緒論 1
1.1 信息的概念 1
1.1.1 信息概念的複雜性 1
1.1.2 信息的定義 3
1.2 資訊理論的主要研究內容 4
1.3 資訊理論的發展歷程 7
習題 10
第 2章 信息的度量 11
2.1 信源模型 11
2.2 (機率)信息的描述 13
2.3 不確定性與信息 14
2.3.1 自信息量 14
2.3.2 聯合自信息量 15
2.3.3 條件自信息量 16
2.3.4 自信息量的性質和相互關係 17
2.3.5 互信息量及其性質 19
2.4 離散隨機變數的(統計)平均不確定性——離散熵 22
2.4.1 離散熵 22
2.4.2 離散熵的性質 24
2.5 聯合熵和條件熵 26
2.5.1 聯合熵 27
2.5.2 條件熵 27
2.5.3 各類熵之間的關係 28
2.6 平均互信息量及其性質 29
2.7 離散無記憶信源的擴展 31
2.8 離散平穩信源的熵 32
2.9 馬爾可夫信源的信息熵 33
2.9.1 馬爾可夫鏈 33
2.9.2 馬爾可夫信源 35
2.9.3 馬爾可夫信源的信息熵 37
2.10 離散信源的信息(速)率和信息含量效率 38
2.11 連續隨機變數下的熵和平均互信息量 39
2.11.1 連續隨機變數的熵 39
2.11.2 連續隨機變數下的聯合熵、條件 熵以及平均互信息量 42
2.11.3 微分熵的極大化問題 43
2.11.4 連續信源的熵功率 46
本章基本概念 46
習題 49
第3章 信道模型和信道容量 55
3.1 信道模型與信道分類 55
3.2 離散無記憶信道的數學模型 56
3.3 機率的計算問題 58
3.4 信道的疑義度、散布度和平均互信息 60
3.4.1 信道的疑義度 60
3.4.2 信道的散布度 61
3.4.3 信道的平均互信息 63
3.5 信道容量C 66
3.5.1 信道容量的定義 66
3.5.2 離散無噪信道的信道容量 67
3.5.3 離散對稱信道 71
3.5.4 一般DMC達到信道容量的充要條件 76
3.5.5 信道容量的疊代算法 80
3.6 擴展信道及其信道容量 81
3.6.1 擴展信道的數學模型 82
3.6.2 擴展信道的平均互信息量和信道容量 83
3.7 信道的組合 85
3.7.1 串聯信道 85
3.7.2 獨立並聯信道 87
3.8 信源與信道的匹配 87
3.9 連續信道及其信道容量 88
3.9.1 連續信道的數學模型 88
3.9.2 加性高斯噪聲信道的信道容量 89
3.9.3 一般加性噪聲信道的信道容量的界 92
3.10 波形信道及其信道容量 93
本章基本概念 96
習題 100
第4章 離散無記憶信源無失真編碼 104
4.1 信源編碼概論 105
4.2 碼的唯一可譯性 107
4.2.1 常見碼及其唯一可譯性 107
4.2.2 碼樹和Kraft不等式 108
4.3 定長編碼 110
4.3.1 離散無記憶信源的漸近均分性質 110
4.3.2 定長編碼定理 113
4.4 變長編碼定理 116
4.5 變長編碼方法 117
4.5.1 霍夫曼編碼 118
4.5.2 費諾編碼 123
4.5.3 香農編碼 124
4.6 幾種實用的無失真信源編碼 125
4.6.1 遊程編碼 125
4.6.2 算術編碼 129
4.6.3 基於字典的編碼 132
本章基本概念 134
習題 135
第5章 有噪信道編碼 138
5.1 解碼規則與錯誤機率 138
5.2 兩種典型的解碼規則 140
5.3 平均差錯率與信道編碼 143
5.3.1 “簡單重複”編碼 144
5.3.2 對符號串編碼 145
5.4 漢明距離與最小距離解碼規則 148
5.5 有噪信道編碼定理 150
5.5.1 聯合典型序列 150
5.5.2 有噪信道編碼定理 152
5.6 Fano不等式和有噪信道編碼逆定理 153
5.7 線性分組碼 155
5.7.1 線性分組碼的生成矩陣和校驗矩陣 156
5.7.2 漢明距離和碼的糾錯、檢錯能力 158
5.7.3 線性碼的伴隨式與伴隨式解碼 160
本章基本概念 161
習題 162
第6章 限失真信源編碼 165
6.1 失真測度 165
6.2 信息率失真函式及其性質 167
6.2.1 信息率失真函式的定義 167
6.2.2 信息率失真函式的性質 168
6.3 限失真信源編碼定理 171
6.4 信息率失真函式的計算 171
6.4.1 離散信源信息率失真函式的參量表示計算方法 171
6.4.2 離散信源信息率失真函式的疊代計算方法 179
本章基本概念 182
習題 183
第7章 網路資訊理論基礎 185
7.1 概論 185
7.2 網路信道的分類 186
7.3 網路信源編碼模型 188
7.4 多隨機變數聯合典型序列 190
7.5 相關信源編碼定理 193
7.6 多址接入信道 196
7.7 高斯多址接入信道 200
7.8 廣播信道 203
7.9 中繼信道 207
7.10 具有邊信息的信源編碼定理 208
本章基本概念 211
習題 213
第8章 信息安全與密碼學基礎 214
8.1 信息安全概述 214
8.2 網路模型與安全服務功能 215
8.2.1 開放系統互連(OSI)參考模型 215
8.2.2 安全分層原則 216
8.2.3 安全服務功能 216
8.2.4 網路安全對策 218
8.3 密碼學基礎知識 220
8.3.1 基本術語 220
8.3.2 代替密碼 222
8.4 密碼算法的數學背景 225
8.4.1 資訊理論 225
8.4.2 複雜性理論 227
8.4.3 數論基礎 228
8.5 數據加密標準 231
8.5.1 數據加密標準的開發 231
8.5.2 DES算法概要 231
8.5.3 初始置換 232
8.5.4 密碼運算函式f(R,K) 232
8.5.5 密鑰置換 233
8.5.6 擴展置換 234
8.5.7 S盒替代 234
8.5.8 P盒置換 236
8.5.9 逆初始置換 236
8.5.10 DES的安全性 236
8.6 公開密鑰算法 237
8.6.1 公開密鑰密碼體制 237
8.6.2 背包公鑰密碼 238
8.6.3 RSA公鑰加密 240
8.6.4 數字簽名 242
本章基本概念 244
習題 246
參考文獻 248

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