信息处理与编码(修订本)(高等学校通信教材)-图书-人邮教育社区

内容摘要

　　本书重点介绍信息处理的理论基础以及实现原理与方法。全书分两篇共计7章。其中第一篇重点讨论信息处理的理论基础：信息论，内容分为3章：无失真信源与信息熵，限失真信源与信息率失真R(D)函数，信道容量。第二篇主要讨论信息与通信系统中信息处理的主要原理、手段与方法
，内容分为4章：信息与通信系统的优化，提高有效性的信源编码，提高安全性的密码，提高可靠性的信道编码。　　本书在原版本的基础上增加了部分内容，并根据广大读者的要求，对书中的所有习题(除第4章)都提供了参考答案。全书概念清晰、文字流畅、深入浅出。
　　本书作为教育部理工类重点教材，供信息工程、通信工程及其相关专业使用，亦可作为信息、通信、电子等部门教学、科研以及工程技术人员参考用书。

第一篇　信息论基础

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

第3章　信道与信道容量　62
3.1　信道的分类与描述　62
3.1.1　信道的分类　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　信道容量代价函数C(F)及信道冗余度　84
3.6.1　信道容量代价函数C(F)　84
3.6.2　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

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　**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　**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(LD-CELP)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

第6章　密码　186
6.1　密码学的基本概念　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　318

附录　习题参考答案
参考文献　388