《信息與編碼理論》重點介紹信息論的基本知識，以及常用信源編碼和信道編碼技術(shù)的原理與實現(xiàn)方法。全書共6章，主要內(nèi)容包括緒論、信息論基礎(chǔ)、信源編碼、線性分組碼、BCH碼和RS碼，以及卷積碼。本書面向工程應(yīng)用的需要，在介紹了信息論基本概念和必要數(shù)學知識的基礎(chǔ)上，重點講解常見的信源編碼和信道編碼技術(shù)的基本原理、物理意義和實現(xiàn)方法，內(nèi)容全面，例題與圖表豐富，便于教學與自學。《信息與編碼理論》可用作高等院校通信工程、電子信息工程、計算機科學與技術(shù)等專業(yè)的本科生或研究生教材和參考書，也可供相關(guān)專業(yè)的科研和工程技術(shù)人員參考。
配套資源：PPT、習題答案、教學大綱
本書特色：
本書在講解信息論的基本概念之后，使用了*少的數(shù)學基礎(chǔ)知識，重點對常用的信源和信道編譯碼理論和技術(shù)進行了深入的講解
本書內(nèi)容兼顧知識性和實用性，聯(lián)系工程實踐，強調(diào)物理意義，結(jié)構(gòu)合理、概念清晰、示例豐富準確
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1948年，香農(nóng)發(fā)表了他的開創(chuàng)性論文《通信的數(shù)學理論》，宣告了信息論學科的誕生。信息論是研究信息傳輸和信息處理的科學，是現(xiàn)代信息與通信技術(shù)的理論基礎(chǔ)。信息論及其衍生的編碼理論和技術(shù)既是科學理論又是工程應(yīng)用知識，對實際通信系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)產(chǎn)生著深刻的影響，并已經(jīng)滲透到其他領(lǐng)域。編碼理論和技術(shù)在本質(zhì)上是高度數(shù)學化的，對其深入理解需要掌握豐富的通信理論、概率論和近世代數(shù)的背景知識。為了幫助讀者盡快理解和掌握常用的重要編碼和譯碼技術(shù)，本書在講解信息論的基本概念之后，使用了最少的數(shù)學基礎(chǔ)知識，重點對常用的信源和信道編譯碼理論和技術(shù)進行了深入的講解。本書內(nèi)容兼顧知識性和實用性，聯(lián)系工程實踐，強調(diào)物理意義，結(jié)構(gòu)合理、概念清晰、示例豐富準確，可用作通信工程、電子信息工程、計算機科學與技術(shù)等專業(yè)的本科生或研究生教材和參考書，也可供相關(guān)專業(yè)的科研和工程技術(shù)人員參考。全書共分6章。第1章簡要介紹了數(shù)字通信系統(tǒng)模型、信源編碼問題和信道編碼問題；第2章介紹了信息論的基礎(chǔ)知識和一些重要結(jié)論；第3章講解了常見的無失真和限失真信源編碼方法；第4章全面講解了線性分組碼和循環(huán)碼的相關(guān)知識；第5章講解了有限域的基本知識以及BCH碼和RS碼的編譯碼原理；第6章講解了卷積碼的編碼原理、維特比譯碼算法和Turbo碼的基本概念。本書由河南理工大學張長森、郭輝、鄧超、李寶平、王小旗編寫。張長森編寫了第1章，鄧超編寫了第2章，王小旗編寫了第3章，郭輝編寫了第4、5章，李寶平編寫了第6章。在本書的編寫過程中，得到了河南理工大學研究生院和機械工業(yè)出版社的大力支持，在此表示衷心的感謝。由于編者水平有限，書中疏漏和不當之處在所難免，敬請讀者批評指正。
前言第1章緒論1
1.1數(shù)字通信系統(tǒng)的模型1
1.2信源編碼問題2
1.3信道編碼問題3
第2章信息論基礎(chǔ)6
2.1信源數(shù)學模型6
2.2信息量和信息熵8
2.2.1信息量8
2.2.2信息熵12
2.3無失真信源編碼定理16
2.4限失真信源編碼定理21
2.4.1信息率失真函數(shù)22
2.4.2限失真信源編碼定理28
2.5信道模型和信道容量28
2.5.1信道的數(shù)學模型和分類29
2.5.2信道容量31
2.6有噪信道編碼定理37
2.6.1錯誤概率與譯碼規(guī)則37
2.6.2有噪信道編碼定理38
2.7習題39
第3章信源編碼44
3.1無失真信源編碼44
3.1.1霍夫曼碼44
3.1.2香農(nóng)編碼50
3.1.3費諾編碼53
3.1.4香農(nóng)-費諾-埃利斯碼55
3.1.5游程編碼59
3.1.6算術(shù)編碼62
3.1.7Lempel-Ziv算法67
3.2限失真信源編碼68
3.2.1模擬信源的數(shù)字化69
3.2.2預測編碼75
3.2.3變換編碼76
3.3習題80
第4章線性分組碼82
4.1數(shù)字通信中的編碼信道82
4.2差錯控制系統(tǒng)的基本概念83
4.2.1差錯控制的方式83
4.2.2信道編碼的分類84
4.2.3分組碼的基本概念85
4.2.4分組碼的譯碼準則86
4.2.5簡單的分組碼86
4.2.6編碼增益的概念88
4.3線性分組碼89
4.3.1向量空間90
4.3.2線性分組碼的結(jié)構(gòu)90
4.3.3生成矩陣92
4.3.4系統(tǒng)線性分組碼93
4.3.5監(jiān)督矩陣94
4.3.6伴隨式校驗96
4.3.7錯誤糾正97
4.3.8譯碼器電路100
4.4線性分組碼的檢錯和糾錯能力102
4.5循環(huán)碼106
4.5.1循環(huán)碼的定義與基本性質(zhì)106
4.5.2循環(huán)碼的生成多項式108
4.5.3循環(huán)碼的監(jiān)督多項式110
4.5.4循環(huán)碼的生成矩陣111
4.5.5截短循環(huán)碼112
4.5.6系統(tǒng)循環(huán)碼112
4.5.7循環(huán)碼的編碼器115
4.5.8循環(huán)碼的譯碼器117
4.5.9循環(huán)碼實例123
4.6習題124
第5章BCH碼和RS碼128
5.1有限域128
5.1.1有限域的定義128
5.1.2域的特征和基域129
5.1.3有限域上的多項式129
5.1.4擴展域的結(jié)構(gòu)130
5.1.5本原元素和本原多項式131
5.1.6最小多項式和共軛元素134
5.2BCH碼135
5.2.1BCH碼的結(jié)構(gòu)135
5.2.2BCH碼的生成多項式136
5.2.3BCH碼的譯碼137
5.2.4BCH碼的Berlekamp-Massey譯碼算法139
5.3RS碼141
5.3.1RS碼的生成多項式142
5.3.2RS碼的系統(tǒng)編碼143
5.3.3RS碼的譯碼143
5.4習題148
第6章卷積碼151
6.1卷積碼概述151
6.2卷積碼編碼器152
6.2.1連接圖表示152
6.2.2離散卷積表示154
6.2.3矩陣表示155
6.2.4轉(zhuǎn)移函數(shù)表示160
6.2.5狀態(tài)圖表示163
6.2.6樹狀圖表示167
6.2.7網(wǎng)格圖表示170
6.3卷積碼譯碼器171
6.3.1最大似然譯碼171
6.3.2維特比譯碼算法172
6.3.3譯碼器的實現(xiàn)176
6.4卷積碼的特性178
6.4.1卷積碼的距離特性178
6.4.2系統(tǒng)卷積碼181
6.4.3卷積碼中的災(zāi)難性錯誤傳播182
6.4.4卷積碼的性能界限183
6.5Turbo碼184
6.5.1Turbo碼基本概念184
6.5.2Turbo碼編碼器184
6.5.3Turbo碼譯碼器186
6.6小結(jié)188
6.7習題189
參考文獻193
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