信息論與編碼

內(nèi)容概要

　　本書重點(diǎn)介紹了信息論的基礎(chǔ)知識和信源、信道編碼理論及編碼技術(shù)，同時還介紹了信息論的最新研究成果——網(wǎng)絡(luò)編碼的基本理論及應(yīng)用。全書共10章，第1～7章在介紹信息度量的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)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(shù)、信道編碼技術(shù)的基本知識；第8～10章在介紹網(wǎng)絡(luò)編碼的基礎(chǔ)理論——圖論的基礎(chǔ)上闡述了網(wǎng)絡(luò)編碼的基本原理及其在p2p、無線網(wǎng)絡(luò)以及網(wǎng)絡(luò)安全等方面的應(yīng)用。
　　本書注重闡述概念以及相關(guān)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(shí)際問題進(jìn)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(guān)專業(yè)的本科生和研究生教材，也可以作為相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

第1章　緒論
　1.1　信息論的形成與發(fā)展
　1.2　通信系統(tǒng)的模型
　1.3　信息論研究的內(nèi)容
第2章　倍源與信源熵
　2.1　信源的數(shù)學(xué)模型和分類
　　2.1.1　信源輸出的消息由隨機(jī)變量描述
　　2.1.2　信源輸出的消息由隨機(jī)矢量描述
　2.2　離散信源的熵與互信息
　　2.2.1　非平均信息量
　　2.2.2　平均信息量
　2.3　熵的性質(zhì)
　2.4　離散信源序列的熵
　　2.4.1　消息序列信息量的一般表達(dá)式
　　2.4.2　離散無記憶信源的熵
　　2.4.3.離散有記憶信源的熵
　　2.4.4　馬爾可夫信源的熵
　2.5　連續(xù)信源的熵與互信息量
　　2.5.1　幅度連續(xù)單個符號信源
　　2.5.2　波形信源
　　2.5.3　最大熵定理
　2.6　信源相關(guān)性與冗余度
　小結(jié)
　習(xí)題
第3章　信道與信道容量
　3.1　信道分類
　3.2　單符號離散信道及其容量
　　3.2.1　數(shù)學(xué)模型
　　3.2.2　信道容量
　　3.2.3　離散信道容量的迭代算法
　3.3　離散序列信道及其容量
　3.4　信源與信道的匹配
　3.5　連續(xù)信道及其容量
　　3.5.1　連續(xù)單符號加性信道
　　3.5.2　多維無記憶加性連續(xù)信道
　　3.5.3　加性高斯白噪聲波形倌道
　小結(jié)
　習(xí)題
第4章　離散信源編碼理論
　4.1　信源編碼的基本概念
　4.2　漸近等同分割性
　4.3　信源無失真編碼
　4.4　信息率失真函數(shù)及性質(zhì)
　　4.4.1　失真測度
　　4.4.2　信息率失真函數(shù)的定義
　　4.4.3　信息率失真函數(shù)的性質(zhì)
　4.5　信息宰失真函數(shù)的計算
　4.6　信息率失真函數(shù)的迭代算法
　4.7　香農(nóng)第三定理
　小結(jié)
　習(xí)題
第5章　信源編碼技術(shù)
　5.1　最佳變長編碼
　　5.1.1　香農(nóng)碼
　　5.1.2　費(fèi)諾碼
　　5.1.3　哈夫曼碼
　5.2　編碼的實(shí)現(xiàn)
　5.3　編碼方法簡介
　　5.3.1　游程編碼
　　5.3.2　算術(shù)編碼
　5.4　變換編碼
　　5.4.1　變換的基本原理
　　5.4.2　常用變換
　5.5　現(xiàn)代靜態(tài)圖像編碼技術(shù)
　　5.5.1　編碼原理
　　5.5.2　編碼效率
　　5.5.3　一般框架
　　5.5.4　ezw算法
　　5.5.5　spiht算法
　　5.5.6　圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)jpeg2000
　5.6　星載圖像壓縮系統(tǒng)設(shè)計
　　5.6.1　小波變換的硬件實(shí)現(xiàn)
　　5.6.2　spiht的硬件實(shí)現(xiàn)
　　5.6.3　jpeg2000的硬件實(shí)現(xiàn)
　　小結(jié)
　　習(xí)題
第6章　有噪離散伯道編碼
　6.1　差錯及差錯控制系統(tǒng)的分類
　6.2　糾錯碼的基本概念
　6.3　譯碼規(guī)則
　　6.3.1　兩種譯碼規(guī)則
　　6.3.2　錯誤譯碼概率
　　6.3.3　費(fèi)諾不等式
　6.4　聯(lián)合典型序列與聯(lián)合漸進(jìn)等分割定理
　6.5　香農(nóng)第二定理
　　6.5.1　有噪信道編碼定理
　　6.5.2　錯誤概率的上界
　小結(jié)
　習(xí)題
第7章　信道編碼技術(shù)
　7.1　線性分組碼
　　7.1.1　生成矩陣和校驗(yàn)矩陣
　　7.1.2　一些特殊的線性分組碼
　　7.1.3　循環(huán)碼
　　7.1.4　bch碼與rs碼
　　7.1.5　線性分組碼的硬判決譯碼
　7.2　卷積碼
　　7.2.1　卷積碼編碼及描述方式
　　7.2.2　維特比譯碼
　　7.2.3　卷積碼譯碼錯誤概率分析
　　7.2.4　刪余卷積碼
　　7.2.5　碼率匹配刪余卷積碼（rcpc）
　7.3　tcm碼與級聯(lián)碼
　　7.3.1　tcm碼
　　7.3.2　級聯(lián)碼
　7.4　turbo碼和ldpc碼
　　7.4.1　turbo碼
　　7.4.2　ldpc碼
　小結(jié)
　習(xí)題
第8章　圖論基礎(chǔ)
　8.1　圖的基本概念
　　8.1.1　圖中常用術(shù)語定義
　　8.1.2　圖的同構(gòu)
　　8.1.3　道路和回路
　8.2　樹與圖的生成樹
　8.3　割集
　　8.3.1　割集定義
　　8.3.2　割集的性質(zhì)
　8.4　網(wǎng)絡(luò)流
　　8.4.1　基本概念
　　8.4.2　切割
　8.5　極大流-極小割定理
　8.6　確定極大流的標(biāo)記算法
　8.8　最佳路徑問題
　8.9　圖論在通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
　小結(jié)
　習(xí)題
第9章　網(wǎng)絡(luò)編碼理論
　9.1　網(wǎng)絡(luò)編碼理論簡介
　　9.1.1　網(wǎng)絡(luò)編碼理論的提出
　　9.1.2　網(wǎng)絡(luò)編碼的基本概念
　　9.1.3　網(wǎng)絡(luò)編碼研究現(xiàn)狀
　9.2　網(wǎng)絡(luò)編碼性能分析
　　9.2.1　網(wǎng)絡(luò)編碼的增益
　　9.2.2　網(wǎng)絡(luò)編碼復(fù)雜度分析
　　9.2.3　網(wǎng)鉻編碼對組播通信性能的影響
　9.3　網(wǎng)絡(luò)編碼的基本原理
　　9.3.1　網(wǎng)絡(luò)編碼模型
　　9.3.2　線性網(wǎng)絡(luò)編碼
　　9.3.3　隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼
　9.4　網(wǎng)絡(luò)編碼的構(gòu)造算法
　　9.4.1　集中式網(wǎng)絡(luò)編碼算法
　　9.4.2　分布式（隨機(jī)）網(wǎng)絡(luò)編碼算法
　小結(jié)
　習(xí)題
第10章　網(wǎng)絡(luò)編碼的應(yīng)用
　10.1　網(wǎng)絡(luò)編碼在p2p（對等）網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
　　10.1.1　p2p的基本概念
　　10.1.2　p2p應(yīng)用實(shí)例——avalanche
　10.2　網(wǎng)絡(luò)編碼在無線網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
　　10.2.1　網(wǎng)絡(luò)編碼在無線自組織網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
　　10.2.2　網(wǎng)絡(luò)編碼在無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
　　10.2.3　網(wǎng)絡(luò)編碼在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
　10.3　網(wǎng)絡(luò)編碼在安全方面的應(yīng)用
　　10.3.1　網(wǎng)絡(luò)安全編碼的提出及發(fā)展現(xiàn)狀
　　10.3.2　基于計算復(fù)雜性理論的網(wǎng)絡(luò)安全編碼
　10.4　網(wǎng)絡(luò)編碼在其他方面的應(yīng)用
　小結(jié)
　習(xí)題
參考文獻(xiàn)

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