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信息论与编码(第4版)

"畅销20年,印刷50多次,销售25万多册,被200多所高校使用 丰富教学资源(教学大纲+PPT课件+微课视频+知识点讲解+习题解答+实验指导+程序源代码) "

作者:曹雪虹、张宗橙
丛书名:面向新工科的电工电子信息基础课程系列教材
定价:49
印次:4-2
ISBN:9787302662907
出版日期:2024.05.01
印刷日期:2024.07.05

本书重点介绍由香农理论发展而来的信息论的基本理论以及编码的理论和实现原理。全书共 8章,在介绍有关信息度量的基础上,重点讨论信源熵、信道容量、率失真函数,以及无失真信源编码、限失真信源编码、信道编码和加密编码中的理论知识及其实现原理,还简单介绍了网络信息理论。 本书注重概念,采用通俗的文字,联系目前实际通信系统,用较多的例题和图示阐述基本概念、基本理论及实现原理,尽量减少繁杂的公式定理证明。各章的最后还附有内容小结和大量习题,书后附有部分习题答案,某些章节还添加了微课视频和思政案例,便于读者学习,加深对概念和原理的理解。 本书可作为高等院校电子信息类专业及相关专业的本专科教材,也可供信息、通信、电子工程等相关领域的科技人员参考。

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前言 当前信息产业发展迅速,需要大量信息、通信、电子工程类专业人才,而信息理论与编码是这些专业的基础知识,必须掌握,它可以指导理论研究和工程应用。 “信息论与编码”课程介绍的是信息论基础和编码理论,内容本身理论性较强,本书针对电子、信息、通信工程的本专科学生及相关领域的工程技术人员,重点介绍有关信息理论的基本知识,注重基本概念,用较通俗的语言解释其物理意义,辅以大量的例题和图示说明,并联系当前实际通信技术进行讲述,使读者研读本书后概念清晰,可有针对性地应用于实际工作。 本书共8章,第1章是绪论。第2章介绍信息论的一些基本概念,包括自信息量、互信息、离散信源熵、熵的性质、连续信源熵、最大熵定理等,对信源的信息给出定量描述,并解释冗余度的由来及作用。第2章是后续章节的基础。 第3章介绍信道的分类及其表示参数,讨论各种信道能够达到的最大传输速率,即信道的容量及其计算方法。 第4章介绍失真函数和信息率失真函数的定义及性质,给出在一定失真限度内信源必须输出的最小传输速率。 第5章介绍信源编码,首先给出无失真信源编码定理和限失真信源编码定理,其中无失真信源编码定理包括定长编码定理和变长编码定理,并详细阐述最佳无失真编码中的香农码和哈夫曼码的编码方法及其性能比较,然后简单介绍几种具有代表性的信源编码方法。 第6章介绍信道编码,在阐述差错控制、信道编码定理和信道编译码的基本原理之后,详细介绍最基本、最常用的几种信道编码方法,包括线性分组码、卷积码等。 第7章在介绍密码体制的基础知识及其与熵的关系后,简述具有代表性的数据加密标准DES、公开密钥加密法RSA及量子密码等。 第8章简单介绍网络信息理论,包括网络信道的分类、多址接入信道的容量和相关信源编码等。 本书由曹雪虹、张宗橙编著。第6章由张宗橙编写,其余各章由曹雪虹编写。陈瑞和芮雄丽老师给予了大力支持,精心制作了微课视频。限于编者的水平,书中谬误或不妥之处难免,殷切希望读者指正。 编者2023年12月

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  • "曹雪虹,南京工程学院二级教授、博士生导师。毕业于上海交通大学通信与信息系统专业,获工学博士学位。在美国斯坦福大学访问研修一年,在英国纽卡斯尔大学访问研修半年。获评江苏省“333高层次人才培养工程”中青年科技领军人才、江苏省高校“青蓝工程”中青年学术带头人。长期从事信息与通信工程学科的教学和科研工作,开设“信息论基础”“信息论与编码”“编码理论”“数字信号处理”等课程,其中担任第一负责人的“信息论与编码”课程获省级精品课程、“数字信号处理”课程获省级一类优秀课程。主编的《信息论与编码》获评教育部“十五”国家级规划教材、江苏省“十二五”重点教材、首届江苏省优秀教材。主持重大理论研究和产品开发项目二十余项,涵盖移动通信、宽带接入网、多媒体通信、图像处理等方面。发表学术论文百余篇,授权专利十余项,主编出版著作和教材6部。获省级教学成果奖2项、国家行业级科技奖4项。
    张宗橙,南京邮电大学教授。1970年毕业于清华大学,获得学士学位;1981年在南京邮电大学毕业,获硕士学位;曾任南京邮电大学院传媒技术学院院长、现代教育技术中心主任,江苏省教育技术研究会副理事长。主讲“数字通信原理”“纠错编码原理和应用”“数字信号处理”等多门课程。曾获“全国优秀教师”称号。"

  • "(1)畅销20年,印刷50多次,销售25万多册,被200多所高校使用,获得诸多好评。
    (2)注重基本概念,用较通俗的文字解释其物理意义,辅以较多的例题和图表进行说明,减少繁杂的公式定理证明。
    (3)体现新工科教育理念,注重学科交叉融合,联系实际前沿技术,使读者可以有目标地将概念应用于实际工作中。
    (4)配有丰富教学资源,包括教学大纲、PPT课件、微课视频、知识点讲解、习题解答、实验指导和程序源代码等,便于课堂教学和读者自学。
    "

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  • 目录

    第1章绪论

    1.1信息论的形成和发展

    1.2信息理论研究的内容

    1.3通信系统的模型

    1.4信息论的应用

    习题

    第2章信源与信息熵

    2.1信源的分类及数学模型

    2.1.1无记忆信源

    2.1.2有记忆信源

    2.2离散信源熵和互信息

    2.2.1自信息量

    2.2.2离散信源熵

    2.2.3互信息

    2.2.4数据处理中信息的变化

    2.2.5相对熵

    2.2.6熵的性质

    2.3离散序列信源的熵

    2.3.1离散无记忆信源的序列熵

    2.3.2离散有记忆信源的序列熵

    2.4连续信源的熵和互信息

    2.4.1幅度连续的单个符号信源熵

    2.4.2波形信源的熵

    2.4.3最大熵定理

    2.5信源的冗余度

    本章小结

    习题

    第3章信道与信道容量

    3.1信道的基本概念

    3.1.1信道的分类

    3.1.2信道的数学模型

    3.1.3信道容量的定义

    3.2离散单个符号信道及其容量

    3.2.1无干扰离散信道

    3.2.2对称离散无记忆信道

    3.2.3准对称离散无记忆信道

    3.2.4一般离散无记忆信道

    3.3离散序列信道及其容量

    3.4连续信道及其容量

    3.4.1连续单符号加性信道

    3.4.2多维无记忆加性连续信道

    3.4.3限时限频限功率加性高斯白噪声信道

    3.5多输入多输出信道及其容量

    3.5.1MIMO信道模型

    3.5.2MIMO信道容量...

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