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第一章 绪论1

1.1 信息的概念1

1.1.1 信息的定义、特征与性质1

1.1.2 信息的分类3

1.2 信息传输系统的级成及其各部分的功能5

1.2.1 模拟信息传输系统5

1.2.2 数字信息传输系统6

1.3 信息论研究对象和内容7

1.4 信息论发展简史和现状9

第二章 信息的量度13

2.1 自信息量和条件自信息量13

2.1.1 自信息量13

2.1.2 条件自信息量16

2.2 互信息量和条件互信息量17

2.2.1 互信息量17

2.2.2 互信息量的性质17

2.3 离散集的平均自信息量19

2.3.1 平均自信息量（熵）19

2.2.3 条件互信息量19

2.3.2 熵函数的数学特性21

2.3.3 条件熵28

2.3.4 联合熵（共熵）28

2.3.5 各种熵的性质28

2.3.6 加权熵35

2.4 离散集的平均互信息量36

2.4.1 平均条件互信息量37

2.4.2 平均互信息量37

2.4.3 平均互信息量的性质38

习题40

第三章 无失真信源与信息熵42

3.1 信源的数学模型及其分类42

3.1.1 信源的数学模型42

3.1.2 信源的分类44

3.2 离散无记忆信源44

3.3 离散无记忆信源的扩展信源45

3.3.1 最简单的离散信源46

3.3.2 N次扩展信源46

3.3.3 N次扩展信源的熵47

3.4.1 离散平衡信源49

3.4 离散平稳信源49

3.4.2 平均自信息量50

3.5 马尔可夫信源53

3.5.1 有限状态马尔可夫链53

3.5.2 马尔可夫信源56

3.6 信源的相关性和剩余度59

3.7.1 连续信源62

3.7.2 连续信源熵的定义62

3.7 连续信源及其熵62

3.7.3 连续信源的最大熵64

3.7.4 熵功率68

3.7.5 联合熵、条件熵和平均交互信息量68

习题69

第四章 信道及其容量72

4.1 信道的分类与描述72

4.1.1 信道的分类72

4.1.2 信道描述74

4.2.1 离散信道的数学模型75

4.2 离散无记忆信道75

4.2.2 单符号离散信道76

4.2.3 信道疑义度及平均互信息79

4.3 离散无记忆的扩展信道84

4.3.1 N次扩展信道数学模型85

4.3.2 N次扩展信道平均互信息86

4.4 信道的组合90

4.4.1 串联信道90

4.4.2 并联信道94

4.5.1 几个基本定义95

4.4.3 和信道95

4.5 信道容量95

4.5.2 几种典型信道的容量计算96

4.6 信源与信道的匹配106

4.7 连续信道及其容量107

4.7.1 时间离散信道及其容量107

4.7.2 时间连续信道的容量109

4.8.1 引言110

4.8 多用户信道110

4.8.2 多址信息112

4.8.3 广播信道114

4.8.4 相关信源的多用户信道116

习题117

第五章 信源编码120

5.1 无失真信源编码120

5.1.1 编码器120

5.1.2 分组码122

5.1.3 等长码和等长信源编码定理124

5.1.4 变长编码定理131

5.2 限失真信源编码定理150

5.2.1 失真测度151

5.2.2 信息率失真函数152

5.2.3 离散信源的信息率失真函数R(D)计算156

5.2.4 限失真信源编码定理163

5.2.5 连续信源的信息率失真函数R(D)164

5.3 矢量量化编码167

5.3.1 最佳标量量化编码168

5.3.2 矢量量化编码169

5.4 预测编码173

5.4.1 预测编码的基本原理174

5.4.2 预测编码的基本类型175

5.5 变换编码178

5.5.1 基本原理178

5.5.2 几种主要离散变换编码179

5.6 传真编码183

5.6.1 文件传真的基本特性183

5.7 语音压缩编码187

5.7.1 波形编码ADPCM基本原理188

5.7.2 参量编码的线性预测编码器LPC189

5.7.3 混合编码的各类方法190

5.8 图像编码191

5.8.1 静止图像压缩编码及其技术标准JPEG192

5.8.2 面向通信的视频压缩编码及其技术标准H.261193

5.8.3 活动图像压缩编码及其技术标准MPEG194

习题196

6.1.1 信道编码在数字通信系统的地位和作用199

第六章 信道编码199

6.1 信道编码的基本概念199

6.1.2 信道编码的基本思想和分类201

6.1.3 差错控制的基本方式203

6.1.4 信道编码基本数学知识205

6.2 有噪信道编码206

6.2.1 噪声信道的编码问题207

6.2.2 错误概率与编码方法211

6.2.3 有噪信道编码定理218

6.3 线性分组码222

6.3.1 分组码的性质223

6.3.2 生成矩阵与奇偶校验矩阵224

6.3.3 几种典型的分组码225

6.4 卷积码236

6.4.1 卷积码编码236

6.4.2 卷积码的译码242

6.5 纠正突发错误码246

6.5.1 突发差错与纠突发差错的基本概念246

6.5.2 法尔码247

6.6 交织码250

习题254

第七章 信息工程中的数据保密256

7.1 信息保密通信的模型256

7.2 传统密码体制257

7.2.1 单表代换密码257

7.2.2 多表代换密码261

7.2.3 多字母代换263

7.2.4 转置密码265

7.3 分组(块)密码266

7.3.1 分级加密的基本概念266

7.3.2 数据加密标准(DES)268

7.4 公开密钥密码体制276

7.4.1 公开密钥的一般原理276

7.4.2 RSA体制277

习题278

参考文献280