信息論與編碼技術(shù)

第1章  緒論    1
1.1  基本概念    1
1.1.1  信息的一般概念    1
1.1.2  香農(nóng)信息定義    4
1.1.3  信息論與編碼技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史    7
1.2  數(shù)字通信系統(tǒng)模型    8
1.3  信息論與編碼理論研究的主要內(nèi)容和意義    10
1.3.1  信息論研究的主要內(nèi)容    10
1.3.2  香農(nóng)信息論對(duì)信道編碼的指導(dǎo)意義    10
1.3.3  香農(nóng)信息論對(duì)信源編碼的指導(dǎo)意義    11
思考題與習(xí)題    11
第2章  信源及其熵    13
2.1  信源的數(shù)學(xué)模型和分類(lèi)    13
2.1.1  信源的數(shù)學(xué)模型    13
2.1.2  信源的分類(lèi)    14
2.2  離散信源的信息熵及其性質(zhì)    18
2.2.1  自信息    19
2.2.2  信息熵    20
2.2.3  熵的基本性質(zhì)    22
2.3  離散無(wú)記憶信源的擴(kuò)展信源    26
2.4  離散平穩(wěn)信源    28
2.4.1  平穩(wěn)信源的概念    28
2.4.2  二維平穩(wěn)信源    29
2.4.3  一般離散平穩(wěn)信源    33
2.5  連續(xù)信源的信息熵    34
2.5.1  單符號(hào)連續(xù)信源的熵    35
2.5.2  波形信源的熵    37
2.5.3  最大熵定理    38
2.6  信源的冗余度    39
2.6.1  信源效率    40
2.6.2  信源冗余度    40
2.7  離散無(wú)失真信源編碼定理    42
2.7.1  信源編碼器    42
2.7.2  香農(nóng)第一定理    45
思考題與習(xí)題    46
第3章  信道及其容量    49
3.1  信道的數(shù)學(xué)模型與分類(lèi)    49
3.1.1  信道的分類(lèi)    50
3.1.2  信道的數(shù)學(xué)模型    51
3.1.3  單符號(hào)離散信道    53
3.2  信道疑義度與平均互信息    55
3.2.1  信道疑義度    55
3.2.2  平均互信息    56
3.2.3  平均互信息的性質(zhì)    60
3.3  離散無(wú)記憶的擴(kuò)展信道    63
3.4  離散信道的信道容量    65
3.4.1  信道容量的定義    65
3.4.2  簡(jiǎn)單離散信道的信道容量    66
3.4.3  對(duì)稱(chēng)離散信道的信道容量    69
3.4.4  離散無(wú)記憶N次擴(kuò)展信道的信道容量    71
3.5  連續(xù)信道的信道容量    72
3.5.1  連續(xù)單符號(hào)加性高斯噪聲信道的信道容量    72
3.5.2  多維無(wú)記憶加性連續(xù)信道的信道容量    74
3.5.3  限頻限時(shí)限功率的加性高斯白噪聲信道的信道容量    78
3.6  信源與信道的匹配    81
3.7  信道編碼定理    82
思考題與習(xí)題    83
第4章  信息率失真函數(shù)    87
4.1  失真測(cè)度    88
4.1.1  系統(tǒng)模型    88
4.1.2  失真度和平均失真度    88
4.2  信息率失真函數(shù)及其性質(zhì)    90
4.2.1  信息率失真函數(shù)的定義    90
4.2.2  信息率失真函數(shù)的性質(zhì)    91
4.3  離散無(wú)記憶信源的信息率失真函數(shù)    94
4.3.1  等概率、對(duì)稱(chēng)失真信源的R(D)計(jì)算    94
4.3.2  離散無(wú)記憶信源的信息率失真函數(shù)的參量表述    97
4.4  連續(xù)無(wú)記憶信源的信息率失真函數(shù)    102
4.4.1  連續(xù)無(wú)記憶信源的信息率失真函數(shù)的定義    102
4.4.2  高斯信源的信息率失真函數(shù)    103
4.4.3  連續(xù)無(wú)記憶信源的信息率失真函數(shù)的參量表述    105
4.4.4  差值失真度量下連續(xù)無(wú)記憶信源的信息率失真函數(shù)    106
4.5  保真度準(zhǔn)則下的信源編碼定理    110
思考題與習(xí)題    111
第5章  信源編碼    114
5.1  編碼器和相關(guān)概念    114
5.1.1  碼的分類(lèi)    115
5.1.2  碼樹(shù)    118
5.1.3  Kraft不等式    120
5.2  變長(zhǎng)編碼    121
5.2.1  香農(nóng)碼    123
5.2.2  費(fèi)諾碼    124
5.2.3  霍夫曼碼    126
5.3  限失真信源編碼    132
5.4  實(shí)用信源編碼方法    132
5.4.1  游程編碼    132
5.4.2  算術(shù)編碼    136
5.4.3  預(yù)測(cè)編碼    142
5.4.4  變換編碼    144
思考題與習(xí)題    152
第6章  信道編碼    157
6.1  信道編碼的概念    157
6.1.1  信道編碼的分類(lèi)    157
6.1.2  與糾錯(cuò)編碼有關(guān)的基本概念    159
6.1.3  檢錯(cuò)與糾錯(cuò)原理    164
6.1.4  檢錯(cuò)與糾錯(cuò)方式和能力    166
6.2  線(xiàn)性分組碼    168
6.2.1  線(xiàn)性分組碼的基本概念    168
6.2.2  生成矩陣和一致校驗(yàn)矩陣    171
6.2.3  線(xiàn)性分組碼的譯碼    177
6.2.4  線(xiàn)性分組碼的糾錯(cuò)能力    180
6.2.5  漢明碼    183
6.3  循環(huán)碼    185
6.3.1  循環(huán)碼的多項(xiàng)式描述    185
6.3.2  循環(huán)碼的生成矩陣    187
6.3.3  系統(tǒng)循環(huán)碼    190
6.3.4  多項(xiàng)式運(yùn)算電路    191
6.3.5  循環(huán)碼的編碼電路    192
6.3.6  循環(huán)碼的譯碼電路    195
6.3.7  常用的循環(huán)碼    198
6.4  卷積碼    203
6.4.1  卷積碼的編碼    203
6.4.2  卷積碼的譯碼    211
思考題與習(xí)題    216
參考文獻(xiàn)     220