資訊理論與編碼基礎（第2版）

圖書內容

本書以香農資訊理論為基礎，系統地介紹了通信系統中兩大編碼理論。重點闡述了香農資訊理論的基本理論、信源壓縮編碼及信道編碼的原理與具體方法，力圖將信息理論及編碼理論與實際套用緊密結合。

全書共分8章，其中包括：信息的概念與測度，離散信源、離散信道，信源壓縮編碼基礎，信道編碼基本理論，線性分組碼，常用糾錯碼及其套用及糾錯編碼新技術。

本書文字通俗，概念清晰，重點突出，在內容上既有必要的數學分析，又強調物理概念的理解及直觀圖示。本書可作為通信工程及信息類專業的高年級本科生教材，也可作為其他專業學生及通信科技工作者的參考書。

目 錄

第1章 緒論

1.1 信息概念

1.1.1 信息的概念及其內涵

1.1.2 香農信息定義

1.2 資訊理論研究的基本問題和主要內容

1.2.1 資訊理論研究的基本問題

1.2.2 資訊理論研究的主要內容

1.3 信息理論的發展及其在通信系統中的作用

1.3.1 信息理論的形成及與其他學科的交叉發展

1.3.2 編碼技術的發展及其在通信系統中的作用

相關小知識——香農生平

第2章 離散信源

2.1 離散信源的信息熵

2.1.1 信源模型

2.1.2 自信息

2.1.3 信息熵

2.1.4 聯合熵與條件熵

2.2 熵的基本性質

2.3 信源的剩餘度

本章小結

習題二

綜合拓展題

相關小知識——熵的由來

第3章 離散信道

3.1 信道疑義度與平均互信息

3.1.1 信道模型

3.1.2 信道疑義度

3.1.3 平均互信息及其性質

3.2 信道容量

3.2.1 信道容量的定義

3.2.2 簡單離散信道的信道容量

3.2.3 對稱離散信道的信道容量

3.2.4 擴展信道與並聯信道的信道容量

3.2.5 香農公式

3.2.6 保密容量與物理層安全

3.3 有噪信道編碼定理

3.3.1 有噪信道編碼定理

3.3.2 編碼定理的指導意義

本章小結

習題三

綜合拓展題

第4章 信源壓縮編碼基礎

4.1 無失真可變長信源編碼定理

4.1.1 信源編碼器

4.1.2 無失真可變長信源編碼定理

4.2 保真度準則下的信源編碼定理

4.2.1 失真度與信息率失真函式

4.2.2 保真度準則下的信源編碼定理

4.3 預測編碼

4.3.1 預測編碼的基本原理及預測模型

4.3.2 信源的線性預測編碼

4.3.3 語音的線性預測編碼

4.4 變換編碼

4.4.1 變換編碼的基本原理

4.4.2 典型的變換編碼方法

4.4.3 DCT壓縮的特徵

4.5 統計編碼

4.5.1 統計編碼的概念

4.5.2 統計編碼常用方法

4.5.3 MH編碼

4.6 壓縮編碼套用綜述

4.6.1 聲音壓縮標準

4.6.2 靜止圖像壓縮標準

4.6.3 視頻壓縮標準

本章小結

習題四

綜合拓展題

相關小知識——霍夫曼生平

第5章 信道編碼基本原理

5.1 概述

5.1.1 數字通信系統模型

5.1.2 差錯控制系統分類

5.1.3 糾錯編碼分類

5.2 信道編碼的基本概念

5.2.1 信道編碼的一般方法

5.2.2 信道編碼的基本參數

5.2.3 最大似然解碼

5.3 常用檢錯碼

5.3.1 奇偶校驗碼

5.3.2 水平一致校驗碼

5.3.3 水平垂直一致校驗碼

5.3.4 群計數碼

5.3.5 等比碼

本章小結

習題五

綜合拓展題

第6章 線性分組碼

6.1 線性分組碼的基本原理

6.1.1 基本概念

6.1.2 生成矩陣和一致校驗矩陣

6.1.3 線性分組碼的解碼及糾錯能力

6.1.4 漢明碼簡介

6.2 循環碼的基本原理

6.2.1 基本概念

6.2.2 循環碼的編碼

6.2.3 循環碼的一般解碼方法

6.2.4 循環漢明碼及其派生碼

本章小結

習題六

綜合拓展題

相關小知識——漢明生平

第7章 常用糾錯碼及其套用

7.1 CRC碼的套用及性能

7.1.1 基本概念

7.1.2 CRC碼在數據鏈路協定中的套用

7.1.3 CRC碼在DECT標準中的套用

7.1.4 CRC碼在ATM中的套用

7.2 BCH碼及RS碼的套用及性能

7.2.1 基本概念

7.2.2 CCSDS TC協定中的BCH編碼

7.2.3 DVBH標準中的前向糾錯方案

7.2.4 RS碼在存儲系統中的套用

7.3 卷積碼的套用及性能

7.3.1 卷積碼的概念與描述方法

7.3.2 卷積碼在移動通信中的套用

7.3.3 級聯卷積編碼系統在NASA系統中的套用

7.3.4 寬頻無線接入中的糾錯編碼

7.4 交織技術

7.4.1 基本概念

7.4.2 移動通信中的交織

7.4.3 CCSDS標準中的交織糾錯方案

7.5 編碼調製技術

7.5.1 TCM技術

7.5.2 BCM技術

7.5.3 BICMID技術

本章小結

習題七

綜合拓展題

相關小知識——維特比簡介

第8章 糾錯編碼新技術

8.1 疊代解碼及訊息傳遞機制

8.1.1 疊代解碼器的建模

8.1.2 疊代解碼器訊息傳遞機制

8.1.3 疊代解碼器EXIT收斂性分析

8.2 Turbo 碼

8.2.1 MAP解碼算法

8.2.2 SOVA算法

8.2.3 Turbo碼的性能與套用

8.2.4 雙二進制Turbo碼

8.3 TPC碼

8.3.1 TPC碼的構造

8.3.2 TPC疊代解碼算法

8.3.3 TPC碼的性能分析

8.4 LDPC碼

8.4.1 LDPC碼的概念及圖模型

8.4.2 基於訊息傳遞機制的LDPC碼疊代解碼算法

8.4.3 IEEE 802.16e中的LDPC碼

8.4.4 DVBS2中的LDPC碼

8.5 噴泉碼

8.5.1 LT編碼

8.5.2 Raptor碼

8.5.3 標準中的Raptor碼

8.6 網路編碼

8.6.1 隨機網路編碼

8.6.2 物理層網路編碼

8.6.3 模擬網路編碼

8.6.4 複數域網路編碼

本章小結

習題八

綜合拓展題

相關小知識——LDPC碼的發明人R.G.Gallager

參考文獻

英文縮寫名詞對照表