信息与编码理论/张长森

本书重点介绍信息论的基本知识，以及常用信源编码和信道编码技术 的原理与实现方法。全书共 ６章，主要内容包括绪论、信息论基础、信源 编码、线性分组码、ＢＣＨ码和 ＲＳ码，以及卷积码。本书面向工程应用的 需要，在介绍了信息论基本概念和必要数学知识的基础上，重点讲解常见 的信源编码和信道编码技术的基本原理、物理意义和实现方法，内容全 面，例题与图表丰富，便于教学与自学。 本书可用作高等院校通信工程、电子信息工程、计算机科学与技术等 专业的本科生或研究生教材和参考书，也可供相关专业的科研和工程技术 人员参考。

前言 第 １章 绪论 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １ １１ 数字通信系统的模型 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １ １２ 信源编码问题 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２ １３ 信道编码问题 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３ 第 ２章 信息论基础 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６ ２１ 信源数学模型 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６ ２２ 信息量和信息熵 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８ ２２１ 信息量 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８ ２２２ 信息熵 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２ ２３ 无失真信源编码定理 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １６ ２４ 限失真信源编码定理 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２１ ２４１ 信息率失真函数 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２２ ２４２ 限失真信源编码定理 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２８ ２５ 信道模型和信道容量 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２８ ２５１ 信道的数学模型和分类 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２９ ２５２ 信道容量 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３１ ２６ 有噪信道编码定理 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３７ ２６１ 错误概率与译码规则 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３７ ２６２ 有噪信道编码定理 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３８ ２７ 习题 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３９ 第 ３章 信源编码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ４４ ３１ 无失真信源编码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ４４ ３１１ 霍夫曼码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ４４ ３１２ 香农编码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５０ ３１３ 费诺编码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５３ ３１４ 香农 －费诺 －埃利斯码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５５ ３１５ 游程编码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５９ ３１６ 算术编码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６２ Ⅳ ３１７ Ｌｅｍｐｅｌ－Ｚｉｖ算法 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６７ ３２ 限失真信源编码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６８ ３２１ 模拟信源的数字化 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６９ ３２２ 预测编码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ７５ ３２３ 变换编码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ７６ ３３ 习题 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８０ 第 ４章 线性分组码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８２ ４１ 数字通信中的编码信道 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８２ ４２ 差错控制系统的基本概念 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８３ ４２１ 差错控制的方式 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８３ ４２２ 信道编码的分类 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８４ ４２３ 分组码的基本概念 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８５ ４２４ 分组码的译码准则 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８６ ４２５ 简单的分组码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８６ ４２６ 编码增益的概念 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８８ ４３ 线性分组码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８９ ４３１ 向量空间 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９０ ４３２ 线性分组码的结构 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９０ ４３３ 生成矩阵 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９２ ４３４ 系统线性分组码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９３ ４３５ 监督矩阵 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９４ ４３６ 伴随式校验 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９６ ４３７ 错误纠正 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９７ ４３８ 译码器电路 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １００ ４４ 线性分组码的检错和纠错能力 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １０２ ４５ 循环码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １０６ ４５１ 循环码的定义与基本性质 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １０６ ４５２ 循环码的生成多项式 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １０８ ４５３ 循环码的监督多项式 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１０ ４５４ 循环码的生成矩阵 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１１ ４５５ 截短循环码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１２ ４５６ 系统循环码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１２ ４５７ 循环码的编码器 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１５ ４５８ 循环码的译码器 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１７ ４５９ 循环码实例 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２３ Ⅴ 目 录 ４６ 习题 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２４ 第 ５章 ＢＣＨ码和 ＲＳ码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２８ ５１ 有限域 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２８ ５１１ 有限域的定义 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２８ ５１２ 域的特征和基域 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２９ ５１３ 有限域上的多项式 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２９ ５１４ 扩展域的结构 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３０ ５１５ 本原元素和本原多项式 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３１ ５１６ 最小多项式和共轭元素 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３４ ５２ ＢＣＨ码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３５ ５２１ ＢＣＨ码的结构 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３５ ５２２ ＢＣＨ码的生成多项式 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３６ ５２３ ＢＣＨ码的译码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３７ ５２４ ＢＣＨ码的 Ｂｅｒｌｅｋａｍｐ－Ｍａｓｓｅｙ译码算法 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３９ ５３ ＲＳ码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １４１ ５３１ ＲＳ码的生成多项式 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １４２ ５３２ ＲＳ码的系统编码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １４３ ５３３ ＲＳ码的译码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １４３ ５４ 习题 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １４８ 第 ６章 卷积码!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５１ ６１ 卷积码概述 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５１ ６２ 卷积码编码器 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５２ ６２１ 连接图表示 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５２ ６２２ 离散卷积表示 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５４ ６２３ 矩阵表示 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５５ ６２４ 转移函数表示 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １６０ ６２５ 状态图表示 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １６３ ６２６ 树状图表示 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １６７ ６２７ 网格图表示 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １７０ ６３ 卷积码译码器 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １７１ ６３１ 优选似然译码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １７１ ６３２ 维特比译码算法 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １７２ ６３３ 译码器的实现 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １７６ ６４ 卷积码的特性 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １７８ ６４１ 卷积码的距离特性 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １７８ Ⅵ 信息与编码理论 ６４２ 系统卷积码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １８１ ６４３ 卷积码中的灾难性错误传播 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １８２ ６４４ 卷积码的性能界限 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １８３ ６５ Ｔｕｒｂｏ码 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １８４ ６５１ Ｔｕｒｂｏ码基本概念 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １８４ ６５２ Ｔｕｒｂｏ码编码器 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １８４ ６５３ Ｔｕｒｂｏ码译码器 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １８６ ６６ 小结 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １８８ ６７ 习题 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １８９ 参考文献 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １９３