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第1章 概论1

1.1 信息的概念1

1.2 信息的分类3

1.3 信息论的研究目的与意义5

第2章 信源与信息熵6

2.1 离散信源与信息熵6

2.1.1 离散信源的数学模型与统计特征6

2.1.2 自信息量和平均自信息量（熵）7

2.1.3 熵函数的基本性质和最大熵定理11

2.1.4 联合熵与条件熵17

2.1.5 互信息20

2.2 离散序列信源28

2.2.1 离散序列信源的数学模型28

2.2.2 离散序列信源的信息熵29

2.2.3 马尔可夫信源33

2.2.4 信源冗余度37

2.3 连续信源39

2.3.1 连续信源的熵39

2.3.2 连续信源的最大熵及熵功率44

习题46

第3章 信息率失真函数50

3.1 失真测度51

3.1.1 失真函数与平均失真度51

3.1.2 信息率失真函数的定义54

3.2 离散信源的信息率失真函数55

3.2.1 信息率失真函数的性质55

3.2.2 信息率失真函数的计算58

3.3 连续信源的信息率失真函数66

3.3.1 信息率失真函数的定义与性质67

3.3.2 信息率失真函数的计算68

习题69

第4章 信道与信道容量71

4.1 信道的分类与数学模型71

4.1.1 信道的分类71

4.1.2 信道的数学模型72

4.1.3 信道容量的定义77

4.2 信道容量的代价函数和信道冗余度79

4.2.1 信道容量的代价函数79

4.2.2 信道冗余度80

4.3 离散信道及其容量计算81

4.3.1 单符号离散信道的信道容量81

4.3.2 多符号离散信道的信道容量89

4.4 连续信道及其容量90

4.4.1 时间离散信道的信道容量90

4.4.2 时间连续信道的信道容量93

4.4.3 限频率、限时、限功率的AWGN信道容量94

4.5 信道容量C与信息率失真函数R（D）的区别97

4.6 多用户信道98

4.6.1 多址接入信道99

4.6.2 广播信道101

习题102

第5章 香农三大定理105

5.1 香农第一定理105

5.2 香农第二定理108

5.3 香农第三定理110

第6章 无失真信源编码112

6.1 信源编码概述112

6.1.1 信源编码的一般模型112

6.1.2 信源产生冗余的原因113

6.2 无失真信源编码概述115

6.2.1 编码的有关概念115

6.2.2 几个简单的信源编码器116

6.2.3 几种常见码117

6.3 等长码与等长信源编码定理119

6.3.1 无失真编码条件119

6.3.2 信源序列渐近均分性121

6.3.3 信源序列分组定理122

6.3.4 渐近均分特性124

6.3.5 等长编码定理124

6.4 变长编码126

6.4.1 码树127

6.4.2 异前置码127

6.4.3 克拉夫特-麦克米伦不等式128

6.4.4 变长编码定理129

6.5 最佳变长编码（霍夫曼编码）132

6.5.1 二进制霍夫曼编码133

6.5.2 多进制霍夫曼编码138

习题139

第7章 限失真信源编码定理141

7.1 限失真信源编码概述141

7.2 限失真信源编码逆定理147

7.3 保真度准则下的码率压缩标准149

7.3.1 语音压缩编码标准149

7.3.2 图像压缩编码标准154

7.4 几种常用的有损压缩编码技术160

7.4.1 差分脉冲编码调制（DPCM）160

7.4.2 预测编码161

7.4.3 正交变换编码165

7.4.4 小波变换编码171

习题173

第8章 信道编码175

8.1 信道编码的基本概念175

8.1.1 检错和纠错原理175

8.1.2 检错和纠错能力的判断176

8.1.3 信道编码的分类177

8.1.4 常用的简单检错纠错码178

8.2 错误概率180

8.2.1 译码规则的概念180

8.2.2 错误概率与译码规则181

8.2.3 三种译码准则182

8.2.4 错误概率与编码方法187

8.3 线性分组码190

8.3.1 线性分组码的基本概念190

8.3.2 校验矩阵和生成矩阵190

8.3.3 汉明码193

8.3.4 线性分组码的译码194

8.4 循环码195

8.4.1 循环码的定义和多项式描述195

8.4.2 码多项式的运算196

8.4.3 循环码的生成多项式和生成矩阵197

8.4.4 循环码的校验矩阵198

8.4.5 循环码的编码和译码方法199

8.5 卷积码201

8.5.1 卷积码的概念201

8.5.2 卷积码的编码201

8.5.3 卷积码的图形表示202

8.5.4 卷积码的译码204

习题206

附录A 常用概率公式208

附录B 詹森不等式209

参考文献210