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本書以香農(nóng)信息論為基礎(chǔ)，對信息論基礎(chǔ)和編碼理論進行介紹。系統(tǒng)介紹了信息論的3個基本概念（信源熵、信道容量和信息率失真函數(shù)），以及無失真信源編碼、限失真信源編碼、信道編碼和加密編碼中的理論知識及其實現(xiàn)原理。為了便于教學(xué)和加深對概念的理解，每章的*后還附有小結(jié)和習(xí)題。此外，本書配有相應(yīng)的教學(xué)課件。本書概念清晰、重點突出，用通俗易懂的文字和圖形圖表闡述基本概念、基本理論及實現(xiàn)原理，既有必要的數(shù)學(xué)分析，又強調(diào)物理概念的理解。本書既可作為普通高等院校電子信息類、通信工程、信息與計算科學(xué)及相關(guān)專業(yè)的本科生教材，也可作為從事相關(guān)專業(yè)的科研和工程技術(shù)人員的參考用書。

前言

信息論與編碼是一門理論性很強的課程，是電子信息類學(xué)科及相關(guān)專業(yè)的必修課程之一，其主要內(nèi)容包括信息論基礎(chǔ)和編碼理論。信息論與編碼指出了通信工程的一般性規(guī)律和理論極限，它對實際通信系統(tǒng)的設(shè)計產(chǎn)生了深刻的影響。由于其中涉及大量的數(shù)學(xué)分析、論證和建模，對于學(xué)生特別是本科生而言，是具有一定難度的。針對這種情況，我們編寫了《信息論與編碼基礎(chǔ)教程》。根據(jù)學(xué)生對以往的信息論與編碼類教材的反饋意見及教學(xué)中的體會及心得，本書對《信息論與編碼基礎(chǔ)教程》進行再版，遵照由淺入深、循序漸進的教學(xué)規(guī)律，系統(tǒng)地組織本書的內(nèi)容。本書概念清晰、重點突出，在編寫過程中強調(diào)基本原理的理解，選材時充分考慮其實用性，把信息論涉及的數(shù)學(xué)知識限制在工科高等數(shù)學(xué)和工科數(shù)學(xué)的范疇內(nèi)，盡量用通俗易懂的文字和圖形圖表闡述基本概念、基本理論及實現(xiàn)原理，既有必要的數(shù)學(xué)分析，又強調(diào)物理概念的理解。全書內(nèi)容包括7章：第1章緒論，介紹了信息論與編碼的基本概念，通信系統(tǒng)的模型及信息論與編碼的研究內(nèi)容和意義；第2章信源及信源熵，介紹信息論的一些基本概念，包括離散信源、連續(xù)信源、自信息量、信源熵、條件熵、聯(lián)合熵、熵的基本性質(zhì)、離散序列熵、連續(xù)信源熵及最大熵定理、冗余度等，對信源的信息測度給出定量的描述；第3章信道與信道容量，介紹信道的基本概念，包括信道的分類、數(shù)學(xué)模型及參數(shù)、互信息、平均互信息、數(shù)據(jù)處理中信息的變化、信道容量的概念及計算、串聯(lián)信道和并聯(lián)信道的信道容量及信源與信道的匹配等；第4章信息率失真函數(shù)，介紹失真函數(shù)和信息率失真函數(shù)的定義及性質(zhì)，給出了在一定失真限度內(nèi)信源能輸出的最小傳輸速率；第5章信源編碼，介紹信源編碼的基本概念、碼的分類、無失真信源編碼定理、常用的無失真信源編碼方法，包括香農(nóng)碼、費諾碼、哈夫曼碼、游程編碼、算術(shù)編碼等，以及限失真信源編碼定理及方法；第6章信道編碼，介紹信道編碼的基本概念與分類、信道編碼的基本參數(shù)、糾錯編碼的基本原理、線性分組碼的基本概念，包括生成矩陣和一致校驗矩陣、伴隨式與標準陣列譯碼、線性分組碼的糾錯能力、漢明碼等，循環(huán)碼的基本概念，包括循環(huán)碼的多項式描述及構(gòu)造方法、生成矩陣和校驗矩陣、編譯碼電路及常用的循環(huán)碼，卷積碼的基本概念和描述方法、維特比譯碼算法及卷積碼的性能限。第7章加密編碼，介紹加密編碼的基本概念及典型的加密算法，還引入信息安全性的概念及相關(guān)技術(shù)。本書由孫海欣主編，其中第1章由張麗英編寫，第2章、第4章、第5章和第6章由孫海欣編寫，第3章和第7章由張猛編寫。全書由孫海欣統(tǒng)稿。在編寫過程中，本書的插圖得到了王守利、王浩的大力幫助，在此表示衷心的感謝。由于編者的學(xué)術(shù)水平有限，書中難免有不妥或謬誤之處，殷切希望讀者批評指正。

編者2017年元月

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