信息处理与编码

　　《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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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