信息论(经典与现代电子信息与电气工程类专业规划教材普通高等教育十三五规划教材)
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作者编者:刘宴涛//王雪冰//秦娜
出版社电子工业
ISBN9787121361104
出版时间2019-08
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定价88元
货号1201931563
上书时间2024-06-07
商品详情
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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。
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66
第5章 有噪信道编码69
5.1 单符号离散信道的译码规则69
5.2 如何降低译码错误概率73
5.3 译码错误概率和信息传输率的折中76
5.4 信道编码80
5.5 联合渐近等分割性定理和香农第二定理82
5.6 信源信道分离编码88
5.7 本章小结89
习题90
第6章 波形信源和波形信道92
6.1 随机过程基础92
6.1.1 信号的分类92
6.1.2 随机过程93
6.1.3 随机波形信源96
6.2 连续型随机变量的微分熵96
6.2.1 连续型随机变量96
6.2.2 微分熵99
6.2.3 微分熵的性质102
6.2.4 最大熵分布103
6.3 连续信道和波形信道104
6.3.1 连续信道和波形信道的分类104
6.3.2 连续加性信道的转移概率密度函数104
6.3.3 连续信道和波形信道的信道容量106
6.4 高斯信道106
6.4.1 高斯信道与离散信道107
6.4.2 高斯信道的信道容量109
6.4.3 限带AWGN信道的信道容量111
6.5 香农公式112
6.5.1 增加信道容量的两种方法112
6.5.2 Eb/N0和香农限112
6.6 本章小结114
习题115
第7章 率失真理论116
7.1 量化失真117
7.2 失真度与率失真函数117
7.3 率失真函数的定义域121
7.4 率失真函数的性质125
7.5 率失真函数的计算126
7.5.1 离散信源率失真函数的计算126
7.5.2 连续信源率失真函数的计算132
7.6 保真度准则下的信源编码定理136
7.7 本章小结136
习题137
第8章 线性分组码139
8.1 线性分组码的一般理论140
8.1.1 基本概念140
8.1.2 G矩阵和H矩阵141
8.1.3 伴随式144
8.1.4 检错和纠错144
8.1.5 标准阵译码和伴随式译码147
8.1.6 线性分组码的几何解释和检错、纠错能力149
8.2 汉明码（Hamming Code）150
8.3 本章小结152
习题153
第9章 循环码155
9.1 基本概念155
9.2 循环码的多项式表示法155
9.3 循环码的G矩阵和H矩阵159
9.4 系统循环码160
9.5 循环码的编码161
9.6 循环码的译码162
9.6.1 梅吉特译码163
9.6.2 捕错译码165
9.6.3 大数逻辑译码166
9.7 本章小结167
习题167
第10章 卷积码168
10.1 一般概念168
10.2 卷积码的多项式表示173
10.3 卷积码的状态图表示174
10.4 卷积码的网格图表示175
10.5 维特比译码176
10.6 本章小结178
习题179
第11章 多用户信息论180
11.1 相关信源编码180
11.2 具有边信息的信源编码183
11.3 多址接入信道183
11.4 广播信道186
11.5 中继信道187
11.6 本章小结188
习题189
第12章 现代网络信息论190
12.1 网络编码基本思想191
12.2 网络编码的概念193
12.3 线性网络编码195
12.3.1 确定网络编码195
12.3.2 随机网络编码199
12.4 本章小结200
习题201
第13章 网络容量域202
13.1 网络流202
13.2 网络容量域203
13.3 均匀分数网络205
13.4 路由容量域206
13.4.1 多重单播路由网络容量域207
13.4.2 一重组播路由网络容量域210
13.4.3 二重混合路由网络容量域218
13.5 编码容量域221
13.5.1 编码容量域的理论解221
13.5.2 编码容量域的割集限223
13.6 本章小结226
习题226
附录A 有限域227
A.1 集合227
A.1.1 集合的定义227
A.1.2 集合的运算228
A.1.3 映射230
A.1.4 代数系统231
A.2 群231
A.2.1 群的定义231
A.2.2 陪集和拉格朗日定理233
A.3 环233
A.3.1 环的定义233
A.3.2 整环235
A.3.3 多项式环236
A.4 域237
A.4.1 域的定义237
A.4.2 扩域240
A.4.3 GF(2)244
A.5 小结246
附录B 向量空间247
附录C 矩形博弈249
附录D 信息不等式253
D.1 从集合论视角看待信息量253
D.2 熵空间和原子空间257
D.3 信息不等式261
D.4 元形式香农信息度量263
D.5 和 266
D.6 267
习题答案269
参考文献295
内容摘要
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。
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