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第1章 绪论1

1.1 信息论与编码的基本概念1

1.1.1 信息的一般概念1

1.1.2 信息论与编码的发展历程3

1.2 通信系统的模型4

1.3 信息论与编码的研究内容与意义5

1.3.1 信息论研究的主要内容5

1.3.2 香农信息论对信道编码的指导意义6

1.3.3 香农信息论对信源编码的指导意义6

习题7

第2章 信源及信源熵8

2.1 信源的数学模型及分类8

2.1.1 离散无记忆信源9

2.1.2 离散有记忆信源10

2.1.3 马尔可夫信源11

2.1.4 连续信源14

2.2 离散信源熵15

2.2.1 自信息量15

2.2.2 信源熵16

2.2.3 条件熵和联合熵18

2.2.4 熵的基本性质20

2.3 离散序列信源熵21

2.3.1 离散无记忆信源的序列熵21

2.3.2 离散有记忆信源的序列熵22

2.3.3 马尔可夫信源的序列熵23

2.4 连续信源熵24

2.4.1 幅度连续的单个符号信源熵25

2.4.2 波形信源熵26

2.4.3 最大熵定理27

2.5 冗余度27

本章小结29

习题30

第3章 信道与信道容量32

3.1 信道的基本概念32

3.1.1 信道的分类32

3.1.2 信道的数学模型及参数33

3.2 互信息36

3.2.1 互信息与平均互信息36

3.2.2 平均互信息的性质38

3.2.3 数据处理中信息的变化39

3.3 离散符号信道容量40

3.3.1 信息传输率与信道容量40

3.3.2 无干扰离散信道41

3.3.3 对称DMC信道42

3.3.4 准对称DMC信道43

3.3.5 一般DMC信道45

3.4 离散序列信道及容量46

3.5 串联信道和并联信道的信道容量47

3.5.1 串联信道47

3.5.2 并联信道49

3.6 连续信道及其容量49

3.6.1 连续单符号加性信道50

3.6.2 多维无记忆加性连续信道51

3.6.3 加性高斯白噪声波形信道54

3.7 信源与信道的匹配56

本章小结58

习题59

第4章 信息率失真函数61

4.1 失真函数61

4.1.1 失真函数（失真度）61

4.1.2 平均失真63

4.2 信息率失真函数及其性质64

4.2.1 信息率失真函数R（D）64

4.2.2 信息率失真函数的性质64

4.2.3 信息率失真函数与信道容量的比较67

4.3 无记忆信源信息率失真函数的计算67

4.3.1 离散无记忆信源的R（D）计算67

4.3.2 连续信源的R（D）计算70

本章小结70

习题71

第5章 信源编码73

5.1 编码的基本概念74

5.1.1 码的定义及分类74

5.1.2 码树75

5.2 无失真信源编码定理76

5.2.1 定长编码定理77

5.2.2 变长编码定理79

5.3 无失真信源编码的常用方法81

5.3.1 香农码81

5.3.2 费诺码82

5.3.3 哈夫曼码83

5.3.4 游程编码86

5.3.5 算术编码88

5.4 限失真信源编码定理及方法92

5.4.1 保真度准则下信源编码定理93

5.4.2 矢量量化93

5.4.3 预测编码94

5.4.4 变换编码95

本章小结98

习题99

第6章 信道编码102

6.1 信道编码概述102

6.1.1 信道编码的基本概念与分类103

6.1.2 信道编码的基本参数106

6.1.3 纠错编码的基本原理106

6.1.4 最优译码与最大似然译码108

6.2 线性分组码110

6.2.1 基本概念110

6.2.2 生成矩阵和一致校验矩阵112

6.2.3 伴随式与标准阵列译码116

6.2.4 线性分组码的纠错能力119

6.2.5 汉明码121

6.3 循环码122

6.3.1 循环码的多项式描述及构造方法122

6.3.2 循环码的生成矩阵和校验矩阵125

6.3.3 循环码的编码电路127

6.3.4 循环码的译码电路130

6.3.5 常用的循环码133

6.4 卷积码137

6.4.1 卷积码的基本概念和描述方法138

6.4.2 卷积码的最大似然译码——维特比算法144

6.4.3 卷积码的性能限149

本章小结151

习题152

第7章 加密编码155

7.1 加密编码概述155

7.1.1 加密编码的基本概念155

7.1.2 加密编码算法分类158

7.1.3 密码系统的安全性及其分类158

7.1.4 加密编码中的熵概念160

7.2 数据加密标准161

7.2.1 换位和替代密码162

7.2.2 DES密码算法163

7.2.3 DES密码的改进167

7.3 公开密钥加密法169

7.3.1 公开密钥密码体制169

7.3.2 RSA密码体制170

7.3.3 报文摘要173

7.3.4 公开密码体制的优缺点176

7.4 信息安全和确认技术176

7.4.1 信息安全的基本概念177

7.4.2 数字签名177

7.4.3 防火墙181

7.4.4 常用的信息安全技术应用实例182

本章小结185

习题186

参考文献187