信息論、編碼與密碼學(xué)

內(nèi)容概要

信息論、錯誤控制編碼和密碼學(xué)是現(xiàn)代數(shù)字通信系統(tǒng)中的三大支柱，本書用有限的篇幅將三者中所有重要的概念有機(jī)地結(jié)合起來，涉及信息論、信源編碼、信道編碼和密碼學(xué)等方面的知識，不僅內(nèi)容豐富，而且技術(shù)深度適當(dāng)。    本書適合作為高等院校信息安全、電子工程及相關(guān)專業(yè)信息論和編碼課程的教材，從事相關(guān)工作的專業(yè)技術(shù)人員也能從中受益。

作者簡介

博斯，在美國賓夕法尼亞大學(xué)獲電氣工程博士學(xué)位。曾在位于美國加利福尼亞州圣何塞的Alliance半導(dǎo)體公司任高級設(shè)計(jì)工程師?，F(xiàn)任印度理工學(xué)院教授。2003年榮獲印度國家工程師學(xué)會（INAE）頒發(fā)的“杰出青年工程師獎”。

書籍目錄

出版者的話譯者序第2版前言第1版前言第一部分  信息論和信源編碼　第1章  信源編碼　  1.1  信息論簡介　  1.2  不確定性和信息　  1.3  平均互信息和熵　  1.4  連續(xù)隨機(jī)變量的信息度量　  1.5  信源編碼定理　  1.6  霍夫曼編碼　  1.7  Shannon—Fano—Elias編碼　  1.8  算術(shù)編碼　  1.9  Lempel—Ziv算法　  1.10  游程編碼和PCX格式　  1.11  率失真函數(shù)　  1.12  優(yōu)化量化器的設(shè)計(jì)　  1.13  隨機(jī)過程的熵率　  1.14  圖像壓縮簡介　  1.15  無損壓縮的JPEG標(biāo)準(zhǔn)　  1.16  有損壓縮的JPEG標(biāo)準(zhǔn)　  1.17  評注　  1.18  小結(jié)　  習(xí)題　  上機(jī)習(xí)題　第2章  信道容量和編碼　  2.1  引言　  2.2  信道模型　  2.3  信道容量　  2.4  信道編碼　  2.5  信息容量定理　  2.6  Shannon限　  2.7  MIMO系統(tǒng)的信道容量　  2.8  碼的隨機(jī)選取　  2.9  評注　  2.10  小結(jié)　  習(xí)題　  上機(jī)習(xí)題第二部分  錯誤控制編碼（信道編碼）　第3章  糾錯線性分組碼　  3.1  糾錯碼簡介　  3.2  基本定義　  3.3  線性分組碼的矩陣描述　  3.4  等價(jià)碼　  3.5  奇偶校驗(yàn)矩陣　  3.6  線性分組碼的譯碼　  3.7  伴隨式譯碼　  3.8  譯碼后的錯誤概率（糾錯概率）　  3.9  完備碼　  3.10  漢明碼　  3.11  低密度奇偶校驗(yàn)（LDPC）碼　  3.12  最優(yōu)線性碼　  3.13  最大距離可分（MDS）碼　  3.14  最小距離的界　  3.15  空時(shí)分組碼　  3.16  評注　  3.17  小結(jié)　  習(xí)題　  上機(jī)習(xí)題　第4章  循環(huán)碼　  4.1  循環(huán)碼簡介　  4.2  多項(xiàng)式　  4.3  多項(xiàng)式的除法算法　  4.4  一種循環(huán)碼的生成方法　  4.5  循環(huán)碼的矩陣描述　  4.6  準(zhǔn)循環(huán)碼和截短循環(huán)碼　  4.7  突發(fā)錯誤糾錯　  4.8  Fire碼　  4.9  Golay碼　    4.9.1  二元Golay碼　    4.9.2  三元Golay碼　  4.10  循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）碼　  4.11  循環(huán)碼的電路實(shí)現(xiàn)　  4.12  評注　  4.13  小結(jié)　  習(xí)題　  上機(jī)習(xí)題　第5章  BCH碼　  5.1  BCH碼簡介　  5.2  基本引理　  5.3  極小多項(xiàng)式　  5.4  極小多項(xiàng)式作為生成多項(xiàng)式　  5.5  一些BCHli馬實(shí)例　  5.6  BCH碼的譯碼　  5.7  Reed—Solomon碼　  5.8  Reed—Solomong；編碼器和譯碼器的實(shí)現(xiàn)　    5.8.1  硬件實(shí)現(xiàn)　    5.8.2  軟件實(shí)現(xiàn)　  5.9  實(shí)信道上Rs碼性能　  5.10  嵌套碼　  5.11  評注　  5.12  小結(jié)　  習(xí)題　  上機(jī)習(xí)題　第6章  卷積碼　  6.1  卷積碼簡介　  6.2  樹碼和網(wǎng)格碼　  6.3  卷積碼的多項(xiàng)式描述（解析表示）　  6.4  卷積碼的距離概念　  6.5  生成函數(shù)　  6.6  卷積碼的矩陣描述　  6.7  卷積碼的維特比譯碼　  6.8  卷積碼的距離界　  6.9  性能界　  6.10  著名的好卷積碼　  6.11  Turbo碼　  6.12  Turbo譯碼　    6.12.1  改進(jìn)的Bahl、Cocke、Jelinek Raviv（BCJR）算法　    6.12.2  迭代MAP譯碼　  6.13  Turbo碼的交織器設(shè)計(jì)　  6.14  評注　  6.15  小結(jié)　  習(xí)題　  上機(jī)習(xí)題　第7章  網(wǎng)格編碼調(diào)制　  7.1  網(wǎng)格編碼調(diào)制（TCM）簡介　  7.2  編碼調(diào)制的概念　  7.3  通過集合分割的映射　  7.4  Ungerboeck的TCM設(shè)計(jì)準(zhǔn)則　  7.5  TCM譯碼器　  7.6  AWGN信道性能評估　  7.7  靠的計(jì)算　  7.8  衰退信道的TCM　  7.9  空時(shí)網(wǎng)格碼　    7.9.1  緩慢雷利衰退　    7.9.2  快速雷利衰退　  7.10  評注　  7.11  小結(jié)　  習(xí)題　  上機(jī)習(xí)題第三部分  安全通信編碼　第8章  密碼學(xué)　  8.1  密碼學(xué)簡介　  8.2  加密技術(shù)概述　  8.3  加密算法所用到的運(yùn)算　  8.4  對稱（保密密鑰）密碼學(xué)　  8.5  數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（DES）　  8.6  國際數(shù)據(jù)加密算法（IDEA）　  8.7  RC密碼　  8.8  非對稱（公鑰）算法　  8.9  RSA算法　  8.10  全球電子郵件加密標(biāo)準(zhǔn)　  8.11  單向散列變換　  8.12  其他技術(shù)　  8.13  橢圓曲線密碼學(xué)　  8.14  Diffie—Hellman密鑰協(xié)商協(xié)議　  8.15  利用混沌理論實(shí)現(xiàn)安全通信　  8.16  量子密碼學(xué)　  8.17  生物加密　  8.18  密碼分析　  8.19  密碼學(xué)中的政治因素　  8.20  評注　  8.21  小結(jié)　  習(xí)題　  上機(jī)習(xí)題

章節(jié)摘錄

　　量子密碼學(xué)源于Stephen Weisner在20世紀(jì)70年代初期提出的“共軛編碼”（ConjugateCoding），直到1983年，這個(gè)思想才正式發(fā)表。當(dāng)時(shí)，由于熟悉Weisher的理論，Bennett和Brassard已經(jīng)準(zhǔn)備提出他們自己的想法。他們在1984年提出了“BB84”——第一個(gè)量子密碼協(xié)議。直到1991年，基于這個(gè)思想的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)原型系統(tǒng)才得以實(shí)現(xiàn)（距離是32厘米）。最近一段時(shí)期，跨越千米距離的光纖電纜的若干系統(tǒng)被測試成功?！　』煦缋碚?，非線性動力系統(tǒng)理論的一個(gè)分支，作為密碼學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)新方向，其相關(guān)研究越來越多。低維度動力系統(tǒng)有非常復(fù)雜并且不可預(yù)測的性質(zhì)，而這些性質(zhì)對于信息的擴(kuò)散和混淆非常有利。此方向最近的動態(tài)是由Baptista、Kocarev和Bose提出的。　　從20世紀(jì)70年代早期開始，基于大量廣泛的生物信息模板的身份識別系統(tǒng)引起了學(xué)術(shù)界、工業(yè)界以及科幻電影的廣泛興趣。當(dāng)前的研究使用各種不同的生物統(tǒng)計(jì)信息：（1）傳統(tǒng)的生物統(tǒng)計(jì)信息（例如指紋、掌形、虹膜、視網(wǎng)膜），（2）最近的生物信息模板（例如聲音、簽名、掌紋和險(xiǎn)）；（3）新方法（例如耳形、DNA、擊鍵節(jié)奏、臉的不對稱性和體味）。由于生物信息不是一成不變的，所以生物模板不能作為密鑰?；谏锝y(tǒng)計(jì)信息加密的研究源于1990年，并且成為當(dāng)今一個(gè)熱點(diǎn)研究方向。

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