信息论与编码基础

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内容简介

本书包括信息论、信源压缩编码、信道编码三大部分。在信息论中，以香农信息论为基础，描述了信源与熵、信道与容量等相关问题，并简单阐述了香农三大定理及其指导意义。信源压缩编码主要阐述常用的方法：预测编码、变换编码和统计编码及其应用综述。信道编码部分对基本概念、线性分组码、循环码等内容进行描述，同时加入常用纠错码的性能分析及应用实例，包含编码领域的新技术和科研成果案例。全书共10章，提供微课视频、习题参考答案、拓展阅读资料，知识图谱、电子课件、实验程序代码等。

目录

1. 信息论与编码基础 目录
2. 目 录
3. 第1章 绪论 1
4. 1.1 信息概念 1
5. 1.1.1 信息的概念及其内涵 1
6. 1.1.2 香农信息定义 2
7. 1.2 信息论研究的基本问题和主要内容 3
8. 1.2.1 信息论研究的基本问题 3
9. 1.2.2 信息论研究的主要内容 4
10. 1.3 信息论的发展及其在通信系统中的
11. 作用 6
12. 1.3.1 信息论的形成及与其他学科的
13. 交叉发展 6
14. 1.3.2 编码技术的发展及其在
15. 通信系统中的作用 8
16. 相关小知识―香农生平 10
17. 第2章 离散信源 11
18. 2.1 离散信源的信息熵 11
19. 2.1.1 信源模型 11
20. 2.1.2 自信息 12
21. 2.1.3 信息熵 13
22. 2.1.4 联合熵与条件熵 14
23. 2.2 熵的基本性质 15
24. 2.2.1 非负性 15
25. 2.2.2 确定性 15
26. 2.2.3 对称性 15
27. 2.2.4 熵的链式法则 16
28. 2.2.5 极值性 17
29. 2.2.6 熵的独立界 18
30. 2.3 信源的剩余度 18
31. 本章小结 20
32. 习题 21
33. 相关小知识―熵的由来 22
34. 第3章 离散信道 24
35. 3.1 平均互信息 24
36. 3.1.1 信道模型 24
37. 3.1.2 信道疑义度 26
38. 3.1.3 平均互信息的定义 27
39. 3.2 平均互信息的性质 27
40. 3.2.1 非负性 27
41. 3.2.2 极值性 28
42. 3.2.3 对称性 28
43. 3.2.4 与各类熵的关系 28
44. 3.2.5 凸函数特性 29
45. 3.3 信道容量 31
46. 3.3.1 信道容量的定义 31
47. 3.3.2 简单离散信道的信道容量 32
48. 3.3.3 对称离散信道的信道容量 33
49. 3.4 组合信道的信道容量 35
50. 3.4.1 离散无记忆N次扩展信道 35
51. 3.4.2 并联信道 36
52. 本章小结 39
53. 习题 39
54. 第4章 波形信源与波形信道 42
55. 4.1 波形信源的信息测度 42
56. 4.1.1 微分熵 42
57. 4.1.2 微分熵的性质 43
58. 4.2 波形信道的信道容量 46
59. 4.2.1 信道模型 46
60. 4.2.2 高斯信道的容量 47
61. 4.3 香农公式 47
62. 4.3.1 香农公式基本概念 47
63. 4.3.2 香农限 48
64. 4.3.3 案例分析：MIMO信道的容量 49
65. 4.4 保密容量与物理层安全 53
66. 4.4.1 物理层安全的基本概念 53
67. 4.4.2 保密容量的定义 55
68. 4.4.3 物理层安全技术的
69. 主要研究方向 56
70. 本章小结 56
71. 习题 56
72. 相关小知识―Massive MIMO 57
73. 第5章 信源压缩编码基础 59
74. 5.1 无失真可变长信源编码定理 59
75. 5.1.1 信源编码器 59
76. 5.1.2 无失真可变长信源编码定理 61
77. 5.2 保真度准则下的信源编码定理 63
78. 5.2.1 失真度与信息率失真函数 63
79. 5.2.2 保真度准则下的信源编码定理 65
80. 5.3 预测编码 66
81. 5.3.1 预测编码的基本原理
82. 及预测模型 66
83. 5.3.2 信源的线性预测编码 67
84. 5.3.3 语音的线性预测编码 71
85. 5.4 变换编码 73
86. 5.4.1 变换编码的基本原理 74
87. 5.4.2 典型的变换编码方法 76
88. 5.4.3 DCT压缩的特征 80
89. 5.5 统计编码 81
90. 5.5.1 统计编码的概念 81
91. 5.5.2 统计编码的常用方法 82
92. 5.5.3 MH编码 86
93. 5.6 压缩编码应用综述 88
94. 5.6.1 声音压缩标准 88
95. 5.6.2 静止图像压缩标准 89
96. 5.6.3 视频压缩标准 91
97. 本章小结 94
98. 习题 94
99. 相关小知识―霍夫曼生平 96
100. 第6章 信道编码基本原理 98