信息論基礎(chǔ)習(xí)題解答

前言

　　信息論基礎(chǔ)即香農(nóng)（C.E.Shannon）信息論，是通信與電子信息類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課，也是絕大多數(shù)電子信息類專業(yè)高年級(jí)和研究生的必修課程。信息論基礎(chǔ)課程以信息熵為基本概念，以香農(nóng)三個(gè)編碼定理——無失真信源編碼定理、有噪信道編碼定理和限失真信源編碼定理為核心內(nèi)容，研究通信系統(tǒng)中信息的度量、信源的壓縮以及信息通過信道有效和可靠傳輸?shù)壤碚搯栴}?！　槭箤W(xué)生更好地理解基本原理、掌握基本方法、提高分析能力，我們經(jīng)過多年的教學(xué)和科研實(shí)踐的積累，編寫了大學(xué)工科本科生教材《信息論基礎(chǔ)》（普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，田寶玉等編著，人民郵電出版社，2008年8月出版）。國(guó)內(nèi)外信息論課程教學(xué)實(shí)踐證明，一本好的教科書，必須配備精心挑選的習(xí)題，而這些習(xí)題都應(yīng)該有相應(yīng)的解答。這對(duì)于學(xué)生深入理解基本概念，掌握和運(yùn)用基本的解題方法，提高解決問題的能力是很必要的；對(duì)從事本課程教學(xué)的教師也有重要的參考作用?！　　缎畔⒄摶A(chǔ)習(xí)題解答》（以下簡(jiǎn)稱《題解》）就是為上述本科生教材《信息論基礎(chǔ)》配套的輔助教學(xué)資料，主要目的就是為學(xué)生提供更多的信息論基本問題解題示范，開闊學(xué)生的解題思路，提高學(xué)生解決與信息論有關(guān)的基礎(chǔ)性或綜合性問題的能力，進(jìn)一步提高信息論課程理論教學(xué)的質(zhì)量。　　當(dāng)前，市場(chǎng)上已有一些信息論習(xí)題解答的圖書問世，但隨著信息理論教學(xué)與研究的廣泛開展，還需要更多有自身特點(diǎn)的習(xí)題解答的圖書出現(xiàn)，以使初學(xué)者能夠了解多種風(fēng)格的問題描述與分析方式，相互借鑒，取長(zhǎng)補(bǔ)短，有利于更全面地掌握基本解題方法，擴(kuò)大眼界，開拓思路?！　”緯窃趨⒖剂舜罅康膰?guó)內(nèi)外優(yōu)秀教科書和專著的基礎(chǔ)上寫成的，很多習(xí)題來自傳統(tǒng)或經(jīng)典的國(guó)內(nèi)外教科書，同時(shí)本書還包含較多通過我們多年的教學(xué)實(shí)踐提煉并得到驗(yàn)證的典型題。

內(nèi)容概要

本書是本科生教材《信息論基礎(chǔ)》配套的輔助教學(xué)資料，主要目的是為學(xué)生提供更多的信息論基本問題解題示范，開闊學(xué)生的解題思路，提高學(xué)生解決與信息論有關(guān)的基礎(chǔ)性或綜合性問題的能力，進(jìn)一步提高信息論課程理論教學(xué)的質(zhì)量。本書很多習(xí)題來自傳統(tǒng)或經(jīng)典的國(guó)內(nèi)外教科書，同時(shí)還包含相當(dāng)數(shù)量的通過一線教師多年的教學(xué)實(shí)踐提煉并得到驗(yàn)證的典型題。 　　本書與主教材結(jié)構(gòu)相同，也對(duì)應(yīng)包含12章。內(nèi)容包括“知識(shí)要點(diǎn)”、“例題精解”、“習(xí)題解答”、“補(bǔ)充題解”4個(gè)部分。另外，有些章節(jié)安排了編寫計(jì)算機(jī)程序解題的實(shí)驗(yàn)型習(xí)題，以加強(qiáng)信息論課程的實(shí)踐性。通過類似的訓(xùn)練可提高讀者利用計(jì)算機(jī)解決用解析方法難以解決或需要大量計(jì)算的問題的能力。 　　本書可作為電子信息類專業(yè)的本科生與研究生的學(xué)習(xí)參考用書，特別適合于自學(xué)信息論的讀者閱讀，也可作為信息論教師的教學(xué)參考資料。

書籍目錄

第1章　緒論第2章　離散信息的度量第3章　離散信源第4章　連續(xù)信息與連續(xù)信源第5章　無失真信源編碼 第6章　離散信道及其容量 第7章　有噪信道編碼 第8章　波形信道第9章　信息率失真函數(shù)第10章　有約束信道及其編碼第11章　網(wǎng)絡(luò)信息論初步 第12章　信息理論方法及其應(yīng)用

章節(jié)摘錄

　　信道：信道是信號(hào)從編碼器傳輸?shù)阶g碼器的中間媒介，分為無噪聲信道和有噪聲信道。主要有兩種噪聲：加性噪聲和乘性噪聲。這里主要研究加性噪聲。其中最普遍的是理想加性高斯白噪聲（AwGN）信道。信道還可分為離散信道、離散時(shí)間連續(xù)信道和波形信道（或模擬信道）。其中，離散信道和離散時(shí)間連續(xù)信道輸入與輸出都是符號(hào)序列，只不過符號(hào)取值不同，前者取離散值，而后者取連續(xù)值。而波形信道的輸入與輸出均為時(shí)間的連續(xù)波形。信道有無記憶信道和有記憶信道的區(qū)分，離散信道和離散時(shí)間連續(xù)信道可以是無記憶的，也可以是有記憶的。而波形信道通常是有記憶的?！　∽g碼器：譯碼器實(shí)現(xiàn)與編碼器相反的功能，即從信號(hào)中恢復(fù)消息。譯碼器包括解調(diào)器、信道譯碼器、信源譯碼器。解調(diào)器功能是將信道輸出信號(hào)恢復(fù)成符號(hào)。信道譯碼器的功能是去掉解調(diào)器輸出符號(hào)中的冗余符號(hào)，并對(duì)非冗余符號(hào)進(jìn)行檢錯(cuò)或糾錯(cuò)。信源譯碼器的功能是將信道譯碼器輸出符號(hào)變成消息?！　⌒潘蓿盒潘薜墓δ苁墙邮招畔?，包括人或設(shè)備?！　。?）通信系統(tǒng)性能指標(biāo)的評(píng)價(jià)?！　∮行杂妙l譜復(fù)用程度（模擬系統(tǒng)）或頻譜利用率（數(shù)字系統(tǒng)）來衡量；提高有效性的措施是，采用性能好的信源編碼以壓縮碼率，采用頻譜利用率高的調(diào)制減小傳輸帶寬?！　】煽啃杂幂敵鲂旁氡龋M系統(tǒng)）和傳輸錯(cuò)誤率（數(shù)字系統(tǒng)）來衡量。對(duì)于數(shù)字系統(tǒng)，提高可靠性的措施是，采用高性能的信道編碼以降低錯(cuò)誤率。　　安全性用信息加密強(qiáng)度來衡量，提高安全性的措施是，采用強(qiáng)度高的密碼與信息隱藏或偽裝技術(shù)。　　……

編輯推薦

　　《信息論基礎(chǔ)習(xí)題解答》是為高校學(xué)生學(xué)習(xí)電子信息科學(xué)與工程類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課——信息論課程配套提供的參考書?！缎畔⒄摶A(chǔ)習(xí)題解答》包含選自經(jīng)典的國(guó)內(nèi)外教科書的習(xí)題，也包含經(jīng)多年教學(xué)實(shí)踐提煉的典型題和編寫計(jì)算機(jī)程序的實(shí)驗(yàn)型習(xí)題，而且還包含聯(lián)系生活實(shí)際甚至有某種趣味的習(xí)題，總共220多道?！缎畔⒄摶A(chǔ)習(xí)題解答》為學(xué)生提供更多的信息論基本問題解題示范，開拓學(xué)生的解題思路，使學(xué)生能夠深刻理解信息論基本概念，熟練掌握基本解題方法，進(jìn)一步提高解決與信息論有關(guān)的基礎(chǔ)性或綜合性問題的能力?！缎畔⒄摶A(chǔ)習(xí)題解答》可以作為電子信息類專業(yè)的本科生、研究生和教師的參考書，對(duì)于研究生入學(xué)考試復(fù)習(xí)也有一定的指導(dǎo)作用。

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無

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