信息处理与编码PDF电子书下载

第一篇 信息论基础 1

第1章 无失真信源与信息熵 2

1.1 信源特性与分类 2

1.1.1 信源的统计特性 2

1.1.2 信源的描述与分类 2

1.2 离散信源的信息熵 7

1.2.1 信息熵和信息量的基本概念 7

1.2.2 熵的数学性质 9

1.2.3 熵的公理化结构 12

1.3 离散序列信源的熵 14

1.3.1 离散无记忆信源的序列熵H(U)与消息熵HL(U) 14

1.3.2 离散有记忆信源的序列熵H(U)与消息熵HL(U) 15

1.4 互信息 18

1.4.1 单个消息的互信息 18

1.4.2 消息序列的互信息I(U;V) 21

1.4.3 信息不增性原理 23

1.5 冗余度 24

1.6 连续信源的熵与互信息 26

习题 34

第2章 限失真信源与信息率失真函数 39

2.1 引言 39

2.2 R(D)函数的性质 42

2.3 离散信源R(D)函数的计算 44

2.3.1 等概率对称性失真信源R(D)函数的计算 44

2.3.2 一般情况下的参量表达式 47

2.3.3 R(D)函数的迭代算法 50

2.4 连续（模拟）信源的信息率失真函数R(D) 52

习题 59

3.1.1 信道的分类 62

3.1 信道的分类与描述 62

第3章 信道与信道容量 62

3.1.2 信道描述 63

3.2 无干扰离散信道 64

3.3 离散单个消息（符号）信道及其容量 68

3.4 离散消息序列信道及其容量 74

3.4.1 无记忆离散消息序列信道 74

3.4.2 有记忆离散消息序列信道 75

3.5 连续信道及其容量 76

3.5.1 连续单个消息信道及其容量 76

3.5.2 一般迭加性干扰的单消息连续信道 77

3.5.3 限时限频限功率的白色高斯噪声信道 79

3.5.4 有公共约束的连续消息序列信道 81

3.6.1 信道容量代价函数C(F) 84

3.6.2 信道冗余度 84

3.6 信道容量代价函数C(F)及信道冗余度 84

3.7 多用户信道 85

3.7.1 引言 85

3.7.2 多址信道 87

3.7.3 广播信道 90

3.7.4 相关信源的多用户信道 93

习题 95

第二篇 信息处理的实现方法 100

第4章 信息与通信系统的优化 100

4.1 信息与通信系统的物理和数学模型 100

4.2 信息与通信系统的单指标优化 103

习题 107

第5章 信源编码 109

5.1 无失真信源编码 109

5.1.1 等长编码定理 111

5.1.2 变长编码定理 113

5.1.3 最佳变长编码—哈夫曼编码 118

5.1.4 算术编码 122

5.2 限失真信源编码定理 126

5.3 矢量量化编码 130

5.3.1 最佳标量量化编码 130

5.3.2 矢量量化编码 131

5.4 预测编码 134

5.4.1 预测编码的基本原理 134

5.4.2 预测编码的基本类型 136

5.5 变换编码 140

5.5.1 正交变换的基本数学知识 141

5.5.2 几种主要变换编码 141

5.5.3 小波变换编码 150

5.6 传真编码 151

5.6.1 文件传真的基本特性 152

5.6.2 三、四类传真机的实用化压缩编码 155

5.7 语音压缩编码 161

5.7.1 波形编码ADPCM基本原理 163

5.7.2 参量编码的线性预测编码器LPC 164

5.7.3 混合编码的各类方法 165

5.7.4 低延迟码激励线性预测（LDCELP）编码器 167

5.7.5 共轭结构——代数码激励线性预测编码器 168

5.7.6 第三代移动通信中的语音编码 169

5.8 图像编码 172

5.8.1 静止图像压缩编码及其技术标准JPEG 173

5.8.2 面向通信的视频压缩编码及其技术标准H.261 175

5.8.3 活动图像压缩编码及其技术标准MPEG 178

5.8.4 第二代视频编码 180

习题 183

6.1 密码学的基本概念 186

第6章 密码 186

6.2 保密学的理论基础 190

6.3 序列（流）密码 198

6.4 分组（块）密码 207

6.5 公开密钥密码 218

6.6 认证系统 223

6.7 模拟消息加密体制 230

6.8 GSM的鉴权与加密 236

习题 238

第7章 信道编码 242

7.1 信道编码的基本概念 242

7.2 线性分组码 247

7.3 循环码 256

7.4 BCH码 263

7.5 卷积码 269

7.5.1 卷积码编码 270

7.5.2 卷积码的译码 275

7.5.3 卷积码的距离特性 283

7.6 纠正突发错误码 284

7.7 交织码 287

7.8 级连码 291

7.9 信道编码的性能界限 293

7.9.1 信道编码定理 294

7.9.2 信道编码的构造性能界限 298

7.10 实际信道编码应用 301

7.11 Turbo码 306

7.12 高效率信道编码TCM 310

习题 317

附录 习题参考答案 386

参考文献 386