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第1章 绪论1

1.1 通信系统模型1

1.2　信息论与编码理论的主要内容2

1.3　信息论与编码理论的形成与发展3

1.4　信息论与编码理论的应用5

第2章　信息与信息的度量7

2.1 信源的数学模型及分类7

2.1.1 信源输出的消息由随机变量描述7

2.1.2　信源输出的消息由随机矢量描述8

2.2 离散信源的信息熵9

2.2.1　随机事件的自信息10

2.2.2　离散信源的熵14

2.2.3　熵的基本性质23

2.2.4　数据处理中信息的变化29

2.3 离散信源序列的熵30

2.3.1　无记忆信源序列的熵31

2.3.2　有记忆信源序列的熵33

2.4　连续信源的互信息和微分熵41

2.4.1　连续信源的数学模型41

2.4.2　连续信源的微分熵与互信息43

2.4.3　波形信源的微分熵48

2.4.4　微分熵的极值化50

2.5　信源的冗余度53

习题255

第3章　信道容量58

3.1　信道基本概念58

3.1.1 信道分类58

3.1.2　信道模型59

3.1.3　几种无记忆信道60

3.2 离散无记忆信道容量62

3.2.1　信道容量的定义63

3.2.2 DMC容量定理64

3.2.3　对称DMC容量的计算67

3.2.4　准对称DMC容量的计算69

3.2.5　一般DMC容量的计算方法71

3.3　组合信道的容量73

3.3.1　级联信道的容量74

3.3.2　并联信道的容量75

3.4　连续无记忆信道的容量76

3.4.1　加性高斯噪声信道的容量78

3.4.2　多维无记忆加性高斯噪声信道的容量79

3.5　波形信道的容量81

习题384

第4章　无失真信源编码87

4.1 无失真信源编码的概念87

4.2　等长编码90

4.3 变长编码94

4.3.1　变长编码的唯一可译性95

4.3.2 Kraft不等式95

4.3.3　变长编码定理97

4.4　常用的变长编码算法99

4.4.1 仙农编码99

4.4.2　费诺编码100

4.4.3　霍夫曼编码101

4.4.4　算术编码106

4.4.5　游程编码108

4.4.6　字典编码110

4.5 无失真信源编码的应用112

4.5.1　三类传真机的修正霍夫曼编码113

4.5.2　静止图像的无失真编码113

习题4120

第5章 信息率失真函数与有失真信源编码124

5.1 信息率失真函数124

5.1.1 失真函数与平均失真125

5.1.2　信息率失真函数126

5.1.3　率失真函数的性质127

5.2 限失真信源编码定理131

5.3　率失真函数的计算132

5.3.1 R（D）参量表示法求解132

5.3.2 R（D）的迭代计算方法134

5.4　有失真信源编码136

5.4.1 R（D）与信息价值136

5.4.2　数字图像压缩编码方法140

5.4.3　数字音频信号压缩编码方法143

习题5144

第6章　信道编码概述146

6.1　信道差错概率146

6.1.1　随机差错信道146

6.1.2　突发差错信道147

6.2　信道编码概念148

6.3　信道译码准则153

6.3.1　最小错误概率译码153

6.3.2　最大似然译码153

6.3.3　最小汉明距离译码156

6.4　码的检错与纠错能力160

6.5　信道编码定理162

习题6165

第7章　线性分组码166

7.1 线性分组码概念166

7.2　线性分组码的生成矩阵166

7.3　线性分组码的校验矩阵170

7.4 线性分组码的最小汉明重量171

7.5　线性分组码的译码172

7.6 完备码174

7.7 汉明码175

7.8　其他线性分组码177

7.8.1 Hadamard码177

7.8.2 Golay码177

习题7177

第8章　循环码179

8.1　循环码的基本概念179

8.1.1　循环码的定义和基本性质179

8.1.2　循环码的多项式描述180

8.1.3　系统循环码183

8.2　循环码的编码和译码184

8.2.1　循环码的编码184

8.2.2　循环码的译码186

8.3　循环码的检错和纠错性能190

8.3.1　循环码的检错性能190

8.3.2　纠正突发错误性能191

8.4 循环码的两个重要子类192

8.4.1 BCH码192

8.4.2　Reed-Solomon（RS）码195

习题8197

第9章　卷积码199

9.1 卷积码的基本概念199

9.2　卷积码的描述202

9.2.1 卷积码的生成矩阵表示法202

9.2.2　卷积码的多项式及转移函数矩阵表示法205

9.2.3　卷积码的编码矩阵和状态流图209

9.2.4　卷积码的网格图211

9.3　卷积码的译码算法214

9.3.1　卷积码的最大似然译码215

9.3.2　二进制对称信道的硬判决维特比译码216

9.3.3　软判决的维特比译码223

9.3.4　维特比译码的性能限227

9.4　卷积码的应用229

习题9231

第10章　Turbo码234

10.1 Turbo编码235

10.1.1　递归卷积编码特性237

10.1.2　交织特性239

10.1.3　删余与分组归零处理243

10.2 Turbo译码245

10.2.1　迭代译码机制概述245

10.2.2　基于MAP算法的SISO译码器248

10.2.3　基于Log-MAP算法的SISO译码器252

10.2.4　Turbo码迭代译码算法254

10.3 Turbo码性能257

10.4　小结260

习题10261

参考文献263