目录
第1章绪论
1
1.1网络信息流问题
1
1.2最大流–最小割定理 1
1.3点到点信息论
2
1.4网络信息论
4
第一部分基础知识
第2章信息度量和典型性 17
2.1熵
17
2.2微分熵
19
2.3互信息 22
2.4典型序列
25
2.5联合典型序列
26
小结
30
文献说明
30
习题
32
附录2A条件典型性引理的证明
36
第3章点到点信息论
37
3.1信道编码 37
3.2填充引理 44
3.3有输入代价的信道编码 46
3.4高斯信道
47
3.5无损信源编码 52
3.6有损信源编码 54
3.7覆盖引理 60
3.8二次高斯信源编码 62
3.9信源–信道联合编码 64
小结
66
文献说明
67
习题
69
附录3A引理3.2的证明
74
xxii目录
第二部分单跳网络
第4章多址接入信道 79
4.1离散无记忆多址接入信道
79
4.2容量域的简单边界 80
4.3*容量域的多字母表达
81
4.4分时
82
4.5容量域的单字母表达
83
4.6高斯多址接入信道
91
4.7拓展到多于两个用户的情形
95
小结
95
文献说明
96
习题
96
附录4A集合Q势的界 100
第5章退化的广播信道 101
5.1离散无记忆广播信道
101
5.2简单的容量域的界 102
5.3叠加编码内界 103
5.4退化的
DM-BC 108
5.5高斯广播信道
113
5.6高低噪声广播信道和大小容量广播信道
117
5.7推广 119
小结
120
文献说明
121
习题
121
第6章干扰信道 127
6.1离散无记忆干扰信道
127
6.2简单编码方式
128
6.3强干扰 131
6.4高斯干扰信道
133
6.5 Han–Kobayashi内界 138
6.6确定性内射干扰信道
141
6.7半比特内的高斯干扰信道的容量区域 143
6.8高斯干扰信道的确定性近似
148
6.9推广到多于两个用户对
152
小结
153
文献说明
154
目录 xxiii
习题
155
附录6A引理6.2的证明
159
附录6B命题
6.1的证明
160
第7章有状态信道 163
7.1有状态信息的离散无记忆信道
163
7.2复合信道
164
7.3*任意变化信道
167
7.4随机状态的信道
167
7.5因果性状态信息对编码器可知 170
7.6非因果性状态信息对编码器可知 172
7.7污纸书写
179
7.8经过编码的状态信息 183
小结
185
文献说明
185
习题
186
第8章一般广播信道 191
8.1退化消息集合的
DM-BC 191
8.2三接收端多层DM-BC 193
8.3 Marton内界 198
8.4带有公共消息的Marton内界 205
8.5外界 207
8.6多于两个接收端时的内界 210
小结
212
文献说明
213
习题
214
附录8A互覆盖引理的证明
216
附录8B Nair–El Gamal外界的证明
218
第9章高斯矢量信道 221
9.1点到点高斯矢量信道
221
9.2高斯矢量多路输入信道
226
9.3高斯矢量广播信道
228
9.4高斯乘积广播信道
229
9.5矢量污纸书写
234
9.6含有私有消息的高斯矢量广播信道
235
小结
245
文献说明
245
xxiv目录
习题
246
附录9A BC–MAC对偶性引理证明
247
附录9B支撑线的唯一性 248
第10章分布式无损压缩 251
10.1 .-DMS的分布式无损信源编码 251
10.2最优速率区域的内界和外界 252
10.3 Slepian–Wolf定理 252
10.4有协助的无损信源编码 257
10.5推广到多于两个信源的情形
261
小结
262
文献说明
262
习题
263
第11章已知边信息的有损压缩 267
11.1几个简单的特例
267
11.2因果性边信息对解码器可知 268
11.3非因果性边信息对解码器可知 273
11.4边信息可能不存在的信源编码 278
小结
280
文献说明
280
习题
280
附录11A引理11.1证明
284
第12章分布式有损压缩 285
12.1 Berger–Tung内界 285
12.2 Berger–Tung外界 290
12.3二次高斯分布式信源编码 291
12.4二次高斯
CEO问题
298
12.5* Berger–Tung编码非最优
301
小结
302
文献说明
303
习题
303
附录12A马尔科夫引理的证明
305
附录12B引理12.3的证明
306
附录12C引理12.4的证明
307
附录12D引理12.6的证明
308
第13章多重描述编码 311
目录 xxv
13.1 DMS的多重描述编码 311
13.2简单的特殊情况
312
13.3 El Gamal–Cover内界 314
13.4二次高斯情况下的多重描述编码 317
13.5连续修正
320
13.6 Zhang–Berger内界 322
小结
324
文献说明
325
习题
325
第14章联合信源信道编码 327
14.1 .-DMS在DM-MAC中的无损通信
327
14.2 .-DMS在DM-BC上的无损通信
335
14.3通用单跳网络
341
小结
344
文献说明
345
习题
345
附录14A引理14.1的证明
347
第三部分多跳网络
第15章图网络
353
15.1多播图网络
353
15.2单播图网络的容量
355
15.3多播图网络的容量
357
15.4多消息图网络
362
小结
365
文献说明
366
习题
367
附录15A引理15.1的证明
369
第16章中继信道 371
16.1离散无记忆中继信道
372
16.2容量的割集上界 373
16.3直接传输的下界 375
16.4解码–转发下界 375
16.5高斯中继信道
383
16.6部分解码–转发的下界 384
xxvi目录
16.7压缩–转发下界 386
16.8 RFD高斯中继信道
393
16.9前瞻中继信道
398
小结
403
文献说明
404
习题
405
附录16A高斯
RC的割集界 408
附录16B高斯RC的部分解码–转发 409
附录16C等价压缩–转发下界 411
第17章交互信道编码 413
17.1有反馈的点到点通信
413
17.2带反馈的多址信道
419
17.3带反馈的广播信道
428
17.4带反馈的中继信道
429
17.5双向信道
430
17.6有向信息 433
小结
437
文献说明
438
习题
439
附录17A引理17.1的证明
442
第18章离散无记忆网络
443
18.1离散无记忆多播网络
443
18.2网络解码–转发 445
18.3有噪网络编码 449
18.4离散无记忆多消息网络
459
小结
463
文献说明
464
习题
465
第19章高斯网络
467
19.1高斯多消息网络
467
19.2容量标度律
472
19.3 Gupta–Kumar随机网络
474
小结
480
文献说明
481
习题
481
附录19A引理19.1的证明
483
目录 xxvii
附录19B引理19.2的证明
484
第20章图网络中的压缩 487
20.1分布式无损信源–网络编码 487
20.2多重描述网络编码 489
20.3交互信源编码 494
小结
501
文献说明
501
习题
501
附录20A引理20.1的证明
506
第四部分扩展内容
第21章面向计算的通信
511
21.1具有边信息时面向通信的编码 512
21.2面向计算的分布式编码 515
21.3面向计算的交互式编码 518
21.4面向计算的级联编码 521
21.5分布式有损平均问题
523
21.6在多址接入信道上的计算
525
小结
526
文献说明
527
习题
527
第22章信息论中的保密性 529
22.1有窃听的信道
529
22.2通过共享密钥实现保密通信
537
22.3密钥协议：信源模型 538
22.4密钥协议：信道模型 550
小结
553
文献说明
554
习题
555
附录22A引理22.1的证明
557
附录22B引理22.2的证明
558
附录22C引理22.3的证明
559
第23章无线衰落信道 561
23.1高斯衰落信道
561
23.2快衰落下的编码 562
xxviii目录
23.3慢衰落下的编码 563
23.4高斯矢量衰落信道
565
23.5高斯衰落MAC 567
23.6高斯衰落BC 572
23.7高斯衰落IC 572
小结
574
文献说明
575
习题
575
第24章网络与信息论
577
24.1随机数据到达
578
24.2随机接入信道
580
24.3异步
MAC 582
小结
589
文献说明
590
习题
591
附录24A引理24.1的证明
592
附录24B引理24.2证明
593
附录
A凸集与凸函数
597
B概率和估计
599
C对集合的势进行定界的方法
605
D
Fourier–Motzkin消去法
611
E凸优化 615
参考文献
619
常用符号表
643
作者索引
645
中英文序词索引
651