圖書內容
本書重點介紹了資訊理論的基礎知識和信源、信道編碼理論及編碼技術，同時還介紹了資訊理論的最新研究成果——網路編碼的基本理論及套用。全書共10章，第1~7章在介紹信息度量的基礎上，重點闡述了無失真信源編碼理論、限失真信源編碼理論、信道編碼理論以及信源編碼技術、信道編碼技術的基本知識；第8～10章在介紹網路編碼的基礎理論——圖論的基礎上闡述了網路編碼的基本原理及其在P2P、無線網路以及網路安全等方面的套用。
本書注重闡述概念以及相關的物理意義，使用較多的例題和示意圖闡述基本概念、基本理論和基本分析方法， 減少了繁雜的公式證明。另外還對編碼中面臨的實際問題進行了分析，以幫助讀者加深理解。
本書既可以作為信息工程、通信工程及相關專業的本科生和研究生教材，也可以作為相關專業技術人員的參考書。
圖書目錄
第1章 緒論 1
1.1 資訊理論的形成與發展 1
1.2 通信系統的模型 2
1.3 資訊理論研究的內容 4
第2章 信源與信源熵 7
2.1 信源的數學模型和分類 7
2.1.1 信源輸出的訊息由隨機變數描述 8
2.1.2 信源輸出的訊息由隨機矢量描述 9
2.2 離散信源的熵與互信息 12
2.2.1 非平均信息量 12
2.2.2 平均信息量 18
2.3 熵的性質 27
2.4 離散信源序列的熵 31
2.4.1 訊息序列信息量的一般表達式 31
2.4.2 離散無記憶信源的熵 32
2.4.3 離散有記憶信源的熵 33
2.4.4 馬爾可夫信源的熵 40
2.5 連續信源的熵與互信息量 43
2.5.1 幅度連續單個符號信源 43
2.5.2 波形信源 45
2.5.3 最大熵定理 46
2.6 信源相關性與冗餘度 47
小結 48
習題 49
第3章 信道與信道容量 52
3.1 信道分類 52
3.2 單符號離散信道及其容量 53
3.2.1 數學模型 53
3.2.2 信道容量 55
3.2.3 離散信道容量的疊代算法 65
3.3 離散序列信道及其容量 70
3.4 信源與信道的匹配 73
3.5 連續信道及其容量 73
3.5.1 連續單符號加性信道 74
3.5.2 多維無記憶加性連續信道 75
3.5.3 加性高斯白噪聲波形信道 78
小結 80
習題 80
第4章 離散信源編碼理論 82
4.1 信源編碼的基本概念 82
4.2 漸近等同分割性 84
4.3 信源無失真編碼 87
4.4 信息率失真函式及性質 96
4.4.1 失真測度 96
4.4.2 信息率失真函式的定義 100
4.4.3 信息率失真函式的性質 101
4.5 信息率失真函式的計算 106
4.6 信息率失真函式的疊代算法 113
4.7 香農第三定理 114
小結 116
習題 117
第5章 信源編碼技術 119
5.1 最佳變長編碼 119
5.1.1 香農碼 119
5.1.2 費諾碼 121
5.1.3 哈夫曼碼 122
5.2 編碼的實現 125
5.3 編碼方法簡介 128
5.3.1 遊程編碼 128
5.3.2 算術編碼 130
5.4 變換編碼 134
5.4.1 變換的基本原理 134
5.4.2 常用變換 135
5.5 現代靜態圖像編碼技術 142
5.5.1 編碼原理 142
5.5.2 編碼效率 143
5.5.3 一般框架 143
5.5.4 EZW算法 144
5.5.5 SPIHT算法 146
5.5.6 圖像壓縮國際標準JPEG2000 148
5.6 星載圖像壓縮系統設計 153
5.6.1 小波變換的硬體實現 154
5.6.2 SPIHT的硬體實現 155
5.6.3 JPEG2000的硬體實現 156
小結 158
習題 158
第6章 有噪離散信道編碼 161
6.1 差錯及差錯控制系統的分類 161
6.2 糾錯碼的基本概念 164
6.3 解碼規則 167
6.3.1 兩種解碼規則 167
6.3.2 錯誤解碼機率 169
6.3.3 費諾不等式 172
6.4 聯合典型序列與聯合漸進等分割定理 174
6.5 香農第二定理 176
6.5.1 有噪信道編碼定理 176
6.5.2 錯誤機率的上界 179
小結 180
習題 180
第7章 信道編碼技術 182
7.1 線性分組碼 182
7.1.1 生成矩陣和校驗矩陣 184
7.1.2 一些特殊的線性分組碼 187
7.1.3 循環碼 189
7.1.4 BCH碼與RS碼 196
7.1.5 線性分組碼的硬判決解碼 197
7.2 卷積碼 201
7.2.1 卷積碼編碼及描述方式 202
7.2.2 維特比解碼 205
7.2.3 卷積碼解碼錯誤機率分析 210
7.2.4 刪余卷積碼 214
7.2.5 碼率匹配刪余卷積碼(RCPC) 215
7.3 TCM碼與級聯碼 216
7.3.1 TCM碼 216
7.3.2 級聯碼 218
7.4 Turbo碼和LDPC碼 220
7.4.1 Turbo碼 220
7.4.2 LDPC碼 224
小結 226
習題 227
第8章 圖論基礎 229
8.1 圖的基本概念 229
8.1.1 圖中常用術語定義[JY。]229
8.1.2 圖的同構 232
8.1.3 道路和迴路 232
8.2 樹與圖的生成樹 234
8.3 割集 235
8.3.1 割集定義 235
8.3.2 割集的性質 235
8.4 網路流 236
8.4.1 基本概念 236
8.4.2 切割 237
8.5 極大流-極小割定理 239
8.6 確定極大流的標記算法 240
8.8 最佳路徑問題 243
8.9 圖論在通信網路中的套用 246
小結 247
習題 248
第9章 網路編碼理論 250
9.1 網路編碼理論簡介 250
9.1.1 網路編碼理論的提出 250
9.1.2 網路編碼的基本概念 250
9.1.3 網路編碼研究現狀 251
9.2 網路編碼性能分析 253
9.2.1 網路編碼的增益 253
9.2.2 網路編碼複雜度分析 254
9.2.3 網路編碼對組播通信性能的影響 255
9.3 網路編碼的基本原理 257
9.3.1 網路編碼模型 257
9.3.2 線性網路編碼 259
9.3.3 隨機網路編碼 261
9.4 網路編碼的構造算法 261
9.4.1 集中式網路編碼算法 261
9.4.2 分散式(隨機)網路編碼算法 269
小結 271
習題 272
第10章 網路編碼的套用 273
10.1 網路編碼在P2P（對等）網路中的套用 273
10.1.1 P2P的基本概念 273
10.1.2 P2P套用實例——Avalanche 275
10.2 網路編碼在無線網路中的套用 277
10.2.1 網路編碼在無線自組織網路中的套用 277
10.2.2 網路編碼在無線網狀網路中的套用 278
10.2.3 網路編碼在無線感測器網路中的套用 280
10.3 網路編碼在安全方面的套用 282
10.3.1 網路安全編碼的提出及發展現狀 282
10.3.2 基於計算複雜性理論的網路安全編碼 282
10.4 網路編碼在其他方面的套用 289
小結 290
習題 291
參考文獻 292
