信息处理与编码

内容简介

　　《信息处理与编码（修订本）》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。《信息处理与编码（修订本）》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。《信息处理与编码（修订本）》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。

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图书目录

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HL(U)14
1.3.2  离散有记忆信源的序列熵H(U)与消息熵HL(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  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LPC164
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JPEG173
5.8.2  面向通信的视频压缩编码及其技术标准H.261175
5.8.3  活动图像压缩编码及其技术标准MPEG178
*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TCM310
习题318
附录  习题参考答案
参考文献388