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資訊理論與編碼(高等學校電子信息類專業系列教材)

  • 作者：編者:嚴軍//張祥莉//郭紅想|責編:曾珊//李曄
  • 出版社：清華大學
  • ISBN：9787302681755
  • 出版日期：2025/03/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：267
人民幣：RMB 59 元      售價：元
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內容大鋼
    本書全面介紹資訊理論與編碼原理及其在通信系統、數據壓縮等領域的應用。全書共8章，涵蓋了信源模型、通道容量、信源壓縮編碼、線性分組碼、循環碼、BCH碼、卷積碼和Turbo碼、5G通信中的LDPC碼和Polar碼等。本書以豐富的實例和應用案例為引導，深入淺出地闡述了資訊理論與編碼的基本原理和技術方法，幫助讀者全面掌握相關知識。
    本書將理論與實踐相結合，既有深入的理論分析，又有豐富的實際應用案例。通過學習本書，讀者不僅能夠掌握資訊理論與編碼的基本概念和方法，還能夠了解這些理論在通信系統中的應用，提高解決實際問題的能力。
    本書適合電腦科學與技術、通信工程、電子信息工程等相關專業的本科生和研究生使用，也適合從事資訊理論與編碼研究的教師和研究人員參考。
作者介紹
編者:嚴軍//張祥莉//郭紅想|責編:曾珊//李曄
目錄
緒論
第1章  信源與熵
  1.1  信號、消息與信息
  1.2  信源的數學模型
    1.2.1  離散無記憶信源
    1.2.2  離散無記憶信源的擴展信源
    1.2.3  離散有記憶信源
    1.2.4  連續信源和波形信源
  1.3  離散信源的信息度量
    1.3.1  自信息與熵
    1.3.2  聯合嫡與條件熵
    1.3.3  熵的基本性質
  1.4  離散信源的熵
    1.4.1  離散無記憶信源的熵
    1.4.2  離散有記憶信源的嫡
    1.4.3  馬爾可夫信源的熵
  1.5  連續信源和波形信源的熵
    1.5.1  一維連續信源的微分熵（差熵）
    1.5.2  連續信源微分熵（差熵）的性質
    1.5.3  波形信源的微分熵（差熵）
  1.6  應用案例1：機器學習與熵
    1.6.1  決策樹演算法的信息增益
    1.6.2  相對嫡與交叉熵
第2章  通道和通道容量
  2.1  通道的基本概念
  2.2  熵與平均互信息
    2.2.1  互信息
    2.2.2  平均互信息
    2.2.3  通信系統中的嫡與平均互信息
  2.3  通道容量
  2.4  特殊通道的通道容量
    2.4.1  無噪無損通道
    2.4.2  無噪有損通道
    2.4.3  有噪無損通道
    2.4.4  有噪打字機通道
    2.4.5  二元對稱通道
    2.4.6  二元刪除通道
    2.4.7  對稱離散無記憶通道
    2.4.8  離散無記憶擴展通道
  2.5  一般DMC的通道容量
    2.5.1  一般離散無記憶通道的通道容量泛雨求解方法
    2.5.2  一般離散無記憶通道的通道容量迭代演算法
  2.6  連續通道
  2.7  波形通道
    2.7.1  波形通道的雜訊
    2.7.2  帶限加性高斯通道的通道容量
  2.8  組合通道的通道容量
    2.8.1  一級聯通道
    2.8.2  並聯通道
  2.9  有噪通道編碼定理

    2.9.1  解碼規則對錯誤概率的影響
    2.9.2  通道編碼對錯誤概率的影響
    2.9.3  有噪通道編碼定理
    2.9.4  信源與通道的匹配
第3章  信源編碼
  3.1  信源編碼的基本概念
  3.2  無失真信源編碼
    3.2.1  定長碼
    3.2.2  變長碼
    3.2.3  前級碼
    3.2.4  唯一可解碼
  3.3  無失真信源編碼定理
    3.3.1  定長無失真信源編碼定理
    3.3.2  變長無失真信源編碼定理
  3.4  典型無失真信源編碼方法
    3.4.1  Huffman編碼
    3.4.2  字典編碼
    3.4.3  算術編碼
    3.4.4  游程編碼
  3.5  限失真信源編碼
    3.5.1  失真雨數
    3.5.2  平均失真
    3.5.3  離散信源的信息率失真函數
    3.5.4  連續信源的信息率失真函數
    3.5.5  保真度準則下的信源編碼定理（香農第三定理）
  3.6  典型限失真信源編碼方法
    3.6.1  量化
    3.6.2  預測編碼
    3.6.3  變換編碼
  3.7  應用案例2；靜止圖像的數字壓玉縮編碼JPEG標準
第4章  線性分組碼
  4.1  通道編碼基本概念
    4.1.1  通道編碼的分類
    4.1.2  4種常見的差錯控制方式
  4.2  線性分組碼的構造
    4.2.1  分組碼
    4.2.2  線性分組碼的構造——生成矩陣
    4.2.3  線性分組碼的校驗矩陣
  4.3  線性分組碼的解碼
    4.3.1  檢錯和糾錯
    4.3.2  解碼策略
    4.3.3  詳碼技術
    4.3.4  線性分組碼一般解碼器結構
  4.4  漢明碼
    4.4.1  標準漢明碼
    4.4.2  擴展漢明碼
  4.5  線性分組碼的糾錯性能
    4.5.1  線性分組碼的最小距離與監督碼元數目的關係——極大最小距離碼（MDC
    4.5.2  線性分組碼的糾錯能力與監督碼元數目的關係——完備碼（Perfect Code）
    4.5.3  線性分組碼對減小錯誤率的作用

第5章  循環碼
  5.1  循環碼的概念
    5.1.1  循環碼的定義
    5.1.2  循環碼的多項式表示
    5.1.3  多項式數學結構
    5.1.4  多項式的分解
    5.1.5  碼字的循環移位
  5.2  循環碼的編碼
    5.2.1  循環碼的生成多項式編碼方法
    5.2.2  循環碼的生成矩陣編碼方法
    5.2.3  系統循環碼的編碼
  5.3  循環碼的解碼
    5.3.1  循環碼的校驗多項式和校驗矩陣
    5.3.2  循環碼的伴隨式解碼
  5.4  循環碼的硬體實現
    5.4.1  GF（2）上的多項式運算電路
    5.4.2  循環碼的編碼電路
    5.4.3  循環碼的解碼電路
  5.5  循環碼的擴展——截短循環碼
  5.6  糾突發錯誤碼
    5.6.1  突發錯誤
    5.6.2  法爾碼
  5.7  應用案例3：CRC碼
第6章  BCH碼
  6.1  BCH碼的概念
    6.1.1  擴城
    6.1.2  擴城元素與多項式的根
    6.1.3  最小多項式
  6.2  BCH碼的構造
    6.2.1  BCH碼的糾錯能力
    6.2.2  給定糾錯能力的BCH碼生成多項式的構造
  6.3  BCH碼的解碼
    6.3.1  查表法
    6.3.2  迭代法
  6.4  Reed-Solomon碼（RS碼）
第7章  卷積碼
  7.1  卷積碼的概念
    7.1.1  引言
    7.1.2  卷積碼的基本概念
  7.2  卷積碼的編碼方法
  7.3  卷積碼常見的表示方法
    7.3.1  衝激響應和子多項式
    7.3.2  轉移麗數矩陣
    7.3.3  生成矩陣
    7.3.4  狀態轉換圖和樹狀圖
    7.3.5  卷積碼的網格圖
  7.4  卷積碼的解碼
  7.5  卷積碼的性能分析
    7.5.1  維特比解碼的軟判決和硬判決
    7.5.2  模擬分析

  7.6  Turbo碼的編碼和解碼
    7.6.1  Turbo碼編碼
    7.6.2  Turbo碼詳碼演算法
    7.6.3  Turbo碼性能分析
  7.7  應用案例4：衛星導航中的卷積碼
第8章  接近香農極限的通道編碼
  8.1  LDPC碼
    8.1.1  LDPC碼基礎
    8.1.2  LDPC碼的構造
    8.1.3  LDPC碼的解碼
    8.1.4  LDPC碼性能模擬
    8.1.5  應用案例5：5G標準LDPC碼
  8.2  Polar碼
    8.2.1  對稱容量和巴氏參數
    8.2.2  通道極化
    8.2.3  Polar碼的編碼
    8.2.4  Polar碼的構造
    8.2.5  Polar碼的解碼
    8.2.6  級聯Polar碼
    8.2.7  應用案例6：5G標準Polar碼
附錄  IEEE 802.16e基校驗矩陣
參考文獻

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