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資訊理論與編碼基礎(第3版新一代信息通信技術新興領域十四五高等教育系列教材新工科電子信息科學與工程類專業一流精品教材)

  • 作者：編者:雷菁|責編:王羽佳
  • 出版社：電子工業
  • ISBN：9787121497070
  • 出版日期：2025/02/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：268
人民幣：RMB 69 元      售價：元
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內容大鋼
    本書包括資訊理論、信源壓縮編碼、通道編碼三大部分。在資訊理論中，以香農資訊理論為基礎，描述了信源與熵、通道與容量等相關問題，並簡單闡述了香農三大定理及其指導意義。信源壓縮編碼主要闡述常用的方法：預測編碼、變換編碼和統計編碼及其應用綜述。通道編碼部分對基本概念、線性分組碼、循環碼等內容進行描述，同時加入常用糾錯碼的性能分析及應用實例，包含編碼領域的新技術和科研成果案例。全書共10章，提供微課視頻、習題參考答案、拓展閱讀資料，知識圖譜、電子課件、實驗程序代碼等。
    本書可作為高等學校理工類本科通信工程、信息工程、電子信息工程、人工智慧、量子信息科學、電腦科學與技術、信息安全、自動化等專業相關課程的教材，也可作為本科和高職高專相關專業的教材，還可供從事信息科學及系統工程等領域工作的科研和技術人員學習參考。
作者介紹
編者:雷菁|責編:王羽佳
目錄
第1章  緒論
  1.1  信息概念
    1.1.1  信息的概念及其內涵
    1.1.2  香農信息定義
  1.2  資訊理論研究的基本問題和主要內容
    1.2.1  資訊理論研究的基本問題
    1.2.2  資訊理論研究的主要內容
  1.3  資訊理論的發展及其在通信系統中的作用
    1.3.1  資訊理論的形成及與其他學科的交叉發展
    1.3.2  編碼技術的發展及其在通信系統中的作用
  相關小知識——香農生平
第2章  離散信源
  2.1  離散信源的信息熵
    2.1.1  信源模型
    2.1.2  自信息
    2.1.3  信息熵
    2.1.4  聯合熵與條件熵
  2.2  熵的基本性質
    2.2.1  非負性
    2.2.2  確定性
    2.2.3  對稱性
    2.2.4  熵的鏈式法則
    2.2.5  極值性
    2.2.6  熵的獨立界
  2.3  信源的剩餘度
  本章小結
  習題
  相關小知識——熵的由來
第3章  離散通道
  3.1  平均互信息
    3.1.1  通道模型
    3.1.2  通道疑義度
    3.1.3  平均互信息的定義
  3.2  平均互信息的性質
    3.2.1  非負性
    3.2.2  極值性
    3.2.3  對稱性
    3.2.4  與各類熵的關係
    3.2.5  凸函數特性
  3.3  通道容量
    3.3.1  通道容量的定義
    3.3.2  簡單離散通道的通道容量
    3.3.3  對稱離散通道的通道容量
  3.4  組合通道的通道容量
    3.4.1  離散無記憶N次擴展通道
    3.4.2  並聯通道
  本章小結
  習題
第4章  波形信源與波形通道
  4.1  波形信源的信息測度

    4.1.1  微分熵
    4.1.2  微分熵的性質
  4.2  波形通道的通道容量
    4.2.1  通道模型
    4.2.2  高斯通道的容量
  4.3  香農公式
    4.3.1  香農公式基本概念
    4.3.2  香農限
    4.3.3  案例分析：MIMO通道的容量
  4.4  保密容量與物理層安全
    4.4.1  物理層安全的基本概念
    4.4.2  保密容量的定義
    4.4.3  物理層安全技術的主要研究方向
  本章小結
  習題
  相關小知識——Massive MIMO
第5章  信源壓縮編碼基礎
  5.1  無失真可變長信源編碼定理
    5.1.1  信源編碼器
    5.1.2  無失真可變長信源編碼定理
  5.2  保真度準則下的信源編碼定理
    5.2.1  失真度與信息率失真函數
    5.2.2  保真度準則下的信源編碼定理
  5.3  預測編碼
    5.3.1  預測編碼的基本原理及預測模型
    5.3.2  信源的線性預測編碼
    5.3.3  語音的線性預測編碼
  5.4  變換編碼
    5.4.1  變換編碼的基本原理
    5.4.2  典型的變換編碼方法
    5.4.3  DCT壓縮的特徵
  5.5  統計編碼
    5.5.1  統計編碼的概念
    5.5.2  統計編碼的常用方法
    5.5.3  MH編碼
  5.6  壓縮編碼應用綜述
    5.6.1  聲音壓縮標準
    5.6.2  靜止圖像壓縮標準
    5.6.3  視頻壓縮標準
  本章小結
  習題
  相關小知識——霍夫曼生平
第6章  通道編碼基本原理
  6.1  概述
    6.1.1  數字通信系統模型
    6.1.2  差錯控制系統分類
    6.1.3  糾錯編碼分類
  6.2  通道編碼的基本概念
    6.2.1  通道編碼的一般方法
    6.2.2  通道編碼的基本參數

    6.2.3  最大似然解碼
  6.3  有噪通道編碼定理及其指導意義
    6.3.1  有噪通道編碼定理
    6.3.2  編碼定理的指導意義
  6.4  常用檢錯碼
    6.4.1  奇偶校驗碼
    6.4.2  水平一致校驗碼
    6.4.3  水平垂直一致校驗碼
    6.4.4  群計數碼
    6.4.5  等比碼
  本章小結
  習題
  相關小知識——中文電報中的編碼
第7章  線性分組碼
  7.1  基本概念
  7.2  生成矩陣和一致校驗矩陣
    7.2.1  生成矩陣
    7.2.2  一致校驗矩陣
    7.2.3  實例——對偶碼
  7.3  線性分組碼的解碼及糾錯能力
    7.3.1  標準陣列解碼
    7.3.2  伴隨式解碼
    7.3.3  糾錯能力分析
  7.4  漢明碼及其派生碼
    7.4.1  漢明碼簡介
    7.4.2  派生碼
    7.4.3  TPC碼
  7.5  LDPC碼及其應用
    7.5.1  LDPC碼的概念及圖模型
    7.5.2  基於消息傳遞機制的LDPC碼迭代解碼演算法
    7.5.3  5G中的LDPC碼
    7.5.4  IEEE 802.16e中的LDPC碼
    7.5.5  DVB-S2中的LDPC碼
  本章小結
  習題
  相關小知識——消息傳遞機制
第8章  循環碼基礎
  8.1  基本概念
    8.1.1  循環碼的定義
    8.1.2  循環碼的多項式描述
    8.1.3  生成多項式
    8.1.4  循環碼的生成矩陣和一致校驗矩陣
  8.2  循環碼的編碼
    8.2.1  多項式除法運算電路
    8.2.2  循環碼編碼器
  8.3  循環碼的一般解碼方法
    8.3.1  伴隨式計算和錯誤檢測
    8.3.2  伴隨式計算電路性質及一般解碼器
  8.4  循環漢明碼及其派生碼
    8.4.1  循環漢明碼

    8.4.2  縮短循環碼
    8.4.3  刪信循環碼
  8.5  BCH碼及RS碼
    8.5.1  BCH碼
    8.5.2  RS碼
  本章小結
  習題
  相關小知識——漢明生平
第9章  糾錯碼應用及分析
  9.1  卷積碼及其應用
    9.1.1  卷積碼的概念與描述方法
    9.1.2  卷積碼在移動通信中的應用
    9.1.3  級聯卷積編碼系統在NASA系統中的應用
    9.1.4  寬頻無線接入中的糾錯編碼
  9.2  Turbo碼及其應用
    9.2.1  MAP解碼演算法
    9.2.2  SOVA演算法
    9.2.3  交織技術
    9.2.4  Turbo碼的性能與應用
    9.2.5  雙二進位Turbo碼
  9.3  噴泉碼及其應用
    9.3.1  LT碼
    9.3.2  編碼計算中的LT碼
    9.3.3  Raptor碼
    9.3.4  標準中的Raptor碼
  9.4  極化碼及其應用
    9.4.1  極化碼的提出
    9.4.2  經典構造法與編碼原理
    9.4.3  極化碼的解碼演算法
    9.4.4  極化碼在5G系統中的應用
  9.5  編碼調製技術及其應用
    9.5.1  TCM技術
    9.5.2  BCM技術
    9.5.3  BICM-ID技術
  本章小結
  習題
  相關小知識——維特比簡介
第10章  應用案例
  10.1  香農理論對於隱蔽通信的啟示
    10.1.1  案例簡介
    10.1.2  背景與問題
    10.1.3  研究與分析
    10.1.4  總結與思考
  10.2  雷達通信一體化中的資訊理論體系
    10.2.1  案例簡介
    10.2.2  背景與問題
    10.2.3  研究與分析
    10.2.4  總結與思考
  10.3  香農理論指導下的高效壓縮編碼設計
    10.3.1  案例簡介

    10.3.2  背景與問題
    10.3.3  研究與分析
    10.3.4  總結與思考
  10.4  保密語音中的預測編碼技術
    10.4.1  案例簡介
    10.4.2  背景與問題
    10.4.3  解決方案
    10.4.4  總結與分析
  10.5  基於Polar碼凍結位的物理層加密演算法
    10.5.1  案例簡介
    10.5.2  背景與問題
    10.5.3  研究與分析
    10.5.4  總結與思考
  10.6  Link-16中的通道編碼應用
    10.6.1  案例簡介
    10.6.2  背景與問題
    10.6.3  研究與分析
    10.6.4  總結與思考
  10.7  通信信號中的編碼識別
    10.7.1  案例簡介
    10.7.2  背景與問題
    10.7.3  研究與分析
    10.7.4  總結與思考
  10.8  基於通道編碼的隱蔽傳輸
    10.8.1  案例簡介
    10.8.2  背景與問題
    10.8.3  研究與分析
    10.8.4  總結與思考
參考文獻

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