信息论与编码 第3版PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 信息论的形成与发展 1

1.2 通信系统的模型 3

1.3 信息论研究的内容 6

第2章 信源与信源熵 8

2.1 背景知识 8

2.2 信源的数学模型和分类 12

2.2.1 信源输出的消息由随机变量描述 12

2.2.2 信源输出的消息由随机矢量描述 14

2.3 离散信源的熵与互信息 17

2.3.1 非平均信息量 17

2.3.2 平均信息量 24

2.4 熵的性质 34

2.5 离散信源序列的熵 37

2.5.1 消息序列信息量的一般表达式 37

2.5.2 离散无记忆信源的熵 38

2.5.3 离散有记忆信源的熵 39

2.5.4 马尔可夫信源的熵 46

2.6 连续信源的熵与互信息量 49

2.6.1 幅度连续单个符号信源 49

2.6.2 波形信源 51

2.6.3 最大熵定理 51

2.7 信源相关性与冗余度 52

小结 54

习题 54

第3章 信道与信道容量 58

3.1 信道分类 58

3.2 单符号离散信道及其容量 59

3.2.1 数学模型 59

3.2.2 信道容量 61

3.2.3 离散信道容量的迭代算法 72

3.3 离散序列信道及其容量 76

3.4 信源与信道的匹配 80

3.5 连续信道及其容量 80

3.5.1 连续单符号加性信道 80

3.5.2 多维无记忆加性连续信道 82

3.5.3 加性高斯白噪声波形信道 85

小结 86

习题 87

第4章 离散信源编码理论 89

4.1 信源编码的基本概念 89

4.2 渐近等同分割性 91

4.3 信源无失真编码 94

4.4 信息率失真函数及性质 104

4.4.1 失真测度 104

4.4.2 信息率失真函数的定义 107

4.4.3 信息率失真函数的性质 110

4.5 信息率失真函数的计算 115

4.6 信息率失真函数的迭代算法 121

4.7 香农第三定理 122

小结 124

习题 125

第5章 信源编码技术 127

5.1 最佳变长编码 127

5.1.1 香农码 127

5.1.2 费诺码 129

5.1.3 哈夫曼码 130

5.2 编码的实现 133

5.3 编码方法简介 136

5.3.1 游程编码 137

5.3.2 算术编码 138

5.4 变换编码 142

5.4.1 变换基本原理 143

5.4.2 常用变换 144

5.5 现代静态图像编码技术 151

5.5.1 编码原理 151

5.5.2 编码效率 151

5.5.3 一般框架 152

5.5.4 EZW算法 152

5.5.5 SPIHT算法 154

5.5.6 图像压缩国际标准JPEG2000 156

5.6 星载图像压缩系统设计 162

5.6.1 小波变换的硬件实现 162

5.6.2 SPIHT的硬件实现 164

5.6.3 JPEG2000的硬件实现 164

5.7 文本编码简介 166

小结 167

习题 167

第6章 有噪离散信道编码 170

6.1 差错、差错控制系统分类 170

6.2 纠错码的基本概念 174

6.3 译码规则 177

6.3.1 两种译码规则 177

6.3.2 错误译码概率 179

6.3.3 费诺不等式 182

6.4 联合典型序列与联合渐进等分割定理 184

6.5 香农第二定理 186

6.5.1 有噪信道编码定理 186

6.5.2 错误概率的上界 189

小结 189

习题 190

第7章 信道编码技术 192

7.1 线性分组码 192

7.1.1 生成矩阵和校验矩阵 194

7.1.2 一些特殊的线性分组码 197

7.1.3 循环码 199

7.1.4 BCH码、RS码 207

7.1.5 线性分组码的硬判决译码 208

7.2 卷积码 212

7.2.1 卷积码编码及描述方式 213

7.2.2 维特比译码 215

7.2.3 卷积码译码错误概率分析 220

7.2.4 删余卷积码 225

7.2.5 码率匹配删余卷积码（RCPC） 226

7.3 TCM码与级联码 227

7.3.1 TCM码 227

7.3.2 级联码 229

7.4 Turbo码与LDPC 231

7.4.1 Turbo码 231

7.4.2 LDPC 234

小结 237

习题 237

第8章 图论基础 240

8.1 图的基本概念 240

8.1.1 图中常用术语定义 240

8.1.2 图的同构 243

8.1.3 道路和回路 243

8.2 树与图的生成树 245

8.3 割集 246

8.3.1 割集定义 246

8.3.2 割集的性质 246

8.4 网络流 247

8.4.1 基本概念 247

8.4.2 切割 248

8.5 极大流－极小割定理 250

8.6 确定极大流的标记算法 251

8.7 最佳路径问题 254

8.8 图论在通信网络中的应用 257

小结 258

习题 259

第9章 网络编码理论 261

9.1 网络编码理论简介 261

9.1.1 网络编码理论的提出 261

9.1.2 网络编码的基本概念 261

9.1.3 网络编码研究现状 262

9.2 网络编码性能分析 264

9.2.1 网络编码的增益 264

9.2.2 网络编码复杂度分析 265

9.2.3 网络编码对组播通信性能的影响 266

9.3 网络编码的基本原理 268

9.3.1 网络编码模型 268

9.3.2 线性网络编码 270

9.3.3 随机网络编码 272

9.4 网络编码的构造算法 272

9.4.1 集中式网络编码算法 272

9.4.2 分布式（随机）网络编码算法 280

小结 282

习题 283

第10章 网络编码理论 284

10.1 网络编码在P2P（对等）网络中的应用 284

10.1.1 P2P的基本概念 284

10.1.2 P2P应用实例——Aralanche 286

10.2 网络编码在无线网络中的应用 288

10.2.1 网络编码在无线自组织网络中的应用 288

10.2.2 网络编码在无线网状网络中的应用 289

10.2.3 网络编码在无线传感器网络中的应用 291

10.3 网络编码在安全方面的应用 293

10.3.1 网络安全编码的提出及发展现状 293

10.3.2 基于计算复杂性理论的网络安全编码 293

10.4 网络编码在其他方面的应用 300

小结 301

习题 301

参考文献 303