信息论:经典与现代/刘宴涛
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作者刘宴涛
出版社电子工业出版社
ISBN9787121361104
出版时间2019-08
版次1
装帧其他
开本其他
纸张胶版纸
页数308页
字数517千字
定价88元
货号SC:9787121361104
上书时间2024-09-07
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作者简介:
刘宴涛，北京理工大学博士，南京工程学院副教授，硕士生导师，IEEE会员，中国电子学会和自动化学会会员。长期从事通信专业的教学和科研工作，研究方向包括网络仿真、网络编码、无线自组网、网络信息论等。发表SCI、EI、核心期刊20余篇，申请发明专利两项（一项已授权），出版学术著作两部。
精彩内容:
"前言
一、“信息论”的课程特点
“信息论”是通信工程、电子信息工程等相关专业的专业基础课，其重要性可以跟“信号与系统”“通信原理”等课程相比。但是，从课程特点上看，信息论比这些课程更抽象，在“信号与系统”“通信原理”等课程中涉及的概念或技术往往非常具体，例如，波形和频谱都是可观测的，采样、量化、调制、解调等技术也都很直观、具象；从数学工具上看，微积分、线性代数和概率论中比较简单的数学运算对于学习和理解这些课程已经足够。然而，在“信息论”中的概念往往非常抽象，例如，至今尚无法给出信息的完美的或公理化的定义，熵和互信息等都是看不见、摸不着的抽象的量。此外，渐近等分割性等定理的证明需要用到概率极限理论，信道编码和网络编码又需要具备有限域等近世代数的数学基础，这些都是本科生学得比较差，甚至没有学习过的内容，这对有效地学习“信息论”构成了巨大障碍。
尽管抽象难懂，但“信息论”对于信息技术相关学科专业知识体系的构建是至关重要的。“信息论”是信息科学的奠基石，熵和信道容量等概念从认识论的层面帮助我们透过现象看本质，揭示了信息的根本特征和通信的关键问题，信源编码和信道编码则从方法论的层面帮助我们提高通信的有效性和可靠性，直接服务于工程应用。因此，学习信息论，了解其基本概念和理论，建立信息论的思维和视角对于通信工程和电子信息工程等专业的学生和从业者是非常必要的。
二、本书的目的
本书的目的之一是为读者展示和解释经典香农（Shannon）信息理论，搭建一座扶梯，帮助读者克服概念抽象、定理晦涩、推导烦琐等困难，在不破坏科学性和严谨性的前提下，用朴素的语言阐释“信息论”相关定理和定义背后的含义，以及在哪里和如何应用这套理论，把信息论与工程应用联系起来。
本书的目的之二是打开一扇门，引导读者走进网络信息论这个较新的研究领域。网络信息论研究的是信息在网络中传输、处理、存储、控制和利用
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内容简介:
本书主要包括两部分内容：经典香农信息论和现代网络信息论。经典香农信息论主要讨论信息的度量、表示和传输等问题，包括熵、信道容量、信源编码和信道编码等概念和理论，这部分内容分布在本书的前11章。第12、13章介绍了现代网络信息论，主要讨论信息在网络中的有效传输问题，包括网络编码和网络容量域，这部分内容是近十几年来信息论研究的新课题。本书内容自成体系，读者只需要具备高等数学、线性代数和概率的数学基础即可，本书所使用的其他数学工具，如有限域、信息不等式等，均以附录的形式提供给读者，因此极大地提高了读者的学习效率。本书可作为高等学校电子信息工程、通信工程及相关专业的本科生、研究生教材，也可供工程技术人员参考使用。
目录:
目录
第1章 绪论1
1.1 从通信谈起1
1.2 模拟通信与数字通信2
1.3 信息论的诞生――香农1948年发表的论文3
1.4 什么是信息4
1.5 信息论的研究内容5
习题7
第2章 离散信源和离散熵8
2.1 信源的数学模型及分类8
2.2 离散熵9
2.3 离散熵的性质12
2.4 二维信源的联合熵和条件熵13
2.5 平均互信息15
2.5.1 两个随机变量的平均互信息15
2.5.2 多个随机变量的平均互信息17
2.6 离散平稳信源的熵率18
2.7 马尔可夫信源21
2.7.1 马尔可夫链21
2.7.2 马尔可夫信源23
2.8 本章小结25
习题25
第3章 离散无失真信源编码28
3.1 信源编码的基本概念28
3.1.1 信源编码的两种策略28
3.1.2 信源编码的分类29
3.2 渐近等分割性定理30
3.3 等长信源编码33
3.4 变长信源编码35
3.5 离散信源编码方法39
3.5.1 Huffman编码39
3.5.2 Fano编码42
3.5.3 香农编码43
3.5.4 算术编码44
3.6 本章小结46
习题46
第4章 离散信道和信道容量48
4.1 信道的数学模型48
4.1.1 信道的分类48
4.1.2 信道的数学模型49
4.2 平均互信息的凸性50
4.3 信道容量52
4.3.1 一般离散信道的信道容量55
4.3.2 对称信道的信道容量60
4.4 多符号信道和并联信道62
4.5 串联信道和数据处理定理64
4.6 本章小结65
习题6
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