《資訊理論——經典與現代》是2019年8月電子工業出版社出版的圖書，作者是劉宴濤、王雪冰、秦娜。
基本介紹
- 中文名：資訊理論——經典與現代
- 作者：劉宴濤、王雪冰、秦娜
- ISBN：9787121361104
- 頁數：308頁
- 定價：88元
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2019年8月
- 開本：16開
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書主要包括兩部分內容：經典香農資訊理論和現代網路資訊理論。經典香農資訊理論主要討論信息的度量、表示和傳輸等問題，包括熵、信道容量、信源編碼和信道編碼等概念和理論，這部分內容分布在本書的前11章。第12、13章介紹了現代網路資訊理論，主要討論信息在網路中的有效傳輸問題，包括網路編碼和網路容量域，這部分內容是近十幾年來資訊理論研究的新課題。本書內容自成體系，讀者只需要具備高等數學、線性代數和機率的數學基礎即可，本書所使用的其他數學工具，如有限域、信息不等式等，均以附錄的形式提供給讀者，因此極大地提高了讀者的學習效率。
本書可作為高等學校電子信息工程、通信工程及相關專業的本科生、研究生教材，也可供工程技術人員參考使用。
圖書目錄
目錄
第1章 緒論 1
1.1 從通信談起 1
1.2 模擬通信與數字通信 2
1.3 資訊理論的誕生——香農1948年發表的論文 3
1.4 什麼是信息 4
1.5 資訊理論的研究內容 5
習題 7
第2章 離散信源和離散熵 8
2.1 信源的數學模型及分類 8
2.2 離散熵 9
2.3 離散熵的性質 12
2.4 二維信源的聯合熵和條件熵 13
2.5 平均互信息 15
2.5.1 兩個隨機變數的平均互信息 15
2.5.2 多個隨機變數的平均互信息 17
2.6 離散平穩信源的熵率 18
2.7 馬爾可夫信源 21
2.7.1 馬爾可夫鏈 21
2.7.2 馬爾可夫信源 23
2.8 本章小結 25
習題 25
第3章 離散無失真信源編碼 28
3.1 信源編碼的基本概念 28
3.1.1 信源編碼的兩種策略 28
3.1.2 信源編碼的分類 29
3.2 漸近等分割性定理 30
3.3 等長信源編碼 33
3.4 變長信源編碼 35
3.5 離散信源編碼方法 39
3.5.1 Huffman編碼 39
3.5.2 Fano編碼 42
3.5.3 香農編碼 43
3.5.4 算術編碼 44
3.6 本章小結 46
習題 46
第4章 離散信道和信道容量 48
4.1 信道的數學模型 48
4.1.1 信道的分類 48
4.1.2 信道的數學模型 49
4.2 平均互信息的凸性 50
4.3 信道容量 52
4.3.1 一般離散信道的信道容量 55
4.3.2 對稱信道的信道容量 60
4.4 多符號信道和並聯信道 62
4.5 串聯信道和數據處理定理 64
4.6 本章小結 65
習題 66
第5章 有噪信道編碼 69
5.1 單符號離散信道的解碼規則 69
5.2 如何降低解碼錯誤機率 73
5.3 解碼錯誤機率和信息傳輸率的折中 76
5.4 信道編碼 80
5.5 聯合漸近等分割性定理和香農第二定理 82
5.6 信源信道分離編碼 88
5.7 本章小結 89
習題 90
第6章 波形信源和波形信道 92
6.1 隨機過程基礎 92
6.1.1 信號的分類 92
6.1.2 隨機過程 93
6.1.3 隨機波形信源 96
6.2 連續型隨機變數的微分熵 96
6.2.1 連續型隨機變數 96
6.2.2 微分熵 99
6.2.3 微分熵的性質 102
6.2.4 最大熵分布 103
6.3 連續信道和波形信道 104
6.3.1 連續信道和波形信道的分類 104
6.3.2 連續加性信道的轉移機率密度函式 104
6.3.3 連續信道和波形信道的信道容量 106
6.4 高斯信道 106
6.4.1 高斯信道與離散信道 107
6.4.2 高斯信道的信道容量 109
6.4.3 限帶AWGN信道的信道容量 111
6.5 香農公式 112
6.5.1 增加信道容量的兩種方法 112
6.5.2 Eb/N0和香農限 112
6.6 本章小結 114
習題 115
第7章 率失真理論 116
7.1 量化失真 117
7.2 失真度與率失真函式 117
7.3 率失真函式的定義域 121
7.4 率失真函式的性質 125
7.5 率失真函式的計算 126
7.5.1 離散信源率失真函式的計算 126
7.5.2 連續信源率失真函式的計算 132
7.6 保真度準則下的信源編碼定理 136
7.7 本章小結 136
習題 137
第8章 線性分組碼 139
8.1 線性分組碼的一般理論 140
8.1.1 基本概念 140
8.1.2 G矩陣和H矩陣 141
8.1.3 伴隨式 144
8.1.4 檢錯和糾錯 144
8.1.5 標準陣解碼和伴隨式解碼 147
8.1.6 線性分組碼的幾何解釋和檢錯、糾錯能力 149
8.2 漢明碼（Hamming Code） 150
8.3 本章小結 152
習題 153
第9章 循環碼 155
9.1 基本概念 155
9.2 循環碼的多項式表示法 155
9.3 循環碼的G矩陣和H矩陣 159
9.4 系統循環碼 160
9.5 循環碼的編碼 161
9.6 循環碼的解碼 162
9.6.1 梅吉特解碼 163
9.6.2 捕錯解碼 165
9.6.3 大數邏輯解碼 166
9.7 本章小結 167
習題 167
第10章 卷積碼 168
10.1 一般概念 168
10.2 卷積碼的多項式表示 173
10.3 卷積碼的狀態圖表示 174
10.4 卷積碼的格線圖表示 175
10.5 維特比解碼 176
10.6 本章小結 178
習題 179
第11章 多用戶資訊理論 180
11.1 相關信源編碼 180
11.2 具有邊信息的信源編碼 183
11.3 多址接入信道 183
11.4 廣播信道 186
11.5 中繼信道 187
11.6 本章小結 188
習題 189
第12章 現代網路資訊理論 190
12.1 網路編碼基本思想 191
12.2 網路編碼的概念 193
12.3 線性網路編碼 195
12.3.1 確定網路編碼 195
12.3.2 隨機網路編碼 199
12.4 本章小結 200
習題 201
第13章 網路容量域 202
13.1 網路流 202
13.2 網路容量域 203
13.3 均勻分數網路 205
13.4 路由容量域 206
13.4.1 多重單播路由網路容量域 207
13.4.2 一重組播路由網路容量域 210
13.4.3 二重混合路由網路容量域 218
13.5 編碼容量域 221
13.5.1 編碼容量域的理論解 221
13.5.2 編碼容量域的割集限 223
13.6 本章小結 226
習題 226
附錄A 有限域 227
A.1 集合 227
A.1.1 集合的定義 227
A.1.2 集合的運算 228
A.1.3 映射 230
A.1.4 代數系統 231
A.2 群 231
A.2.1 群的定義 231
A.2.2 陪集和拉格朗日定理 233
A.3 環 233
A.3.1 環的定義 233
A.3.2 整環 235
A.3.3 多項式環 236
A.4 域 237
A.4.1 域的定義 237
A.4.2 擴域 240
A.4.3 GF(2) 244
A.5 小結 246
附錄B 向量空間 247
附錄C 矩形博弈 249
附錄D 信息不等式 253
D.1 從集合論視角看待信息量 253
D.2 熵空間和原子空間 257
D.3 信息不等式 261
D.4 元形式香農信息度量 263
D.5 和266
D.6267
習題答案 269
參考文獻 295
