信息处理与编码

    本书重点介绍信息处理的理论基础以及实现原理与方法。
全书分两篇共计七章。其中第一篇重点讨论信息处理的理论基础：信息论。内容分为三章，无失真信源与信息熵，限失真信源与信息率失真函数，信道容量。第二篇主要讨论信息与通信系统中信息处理的主要原理、手段与方法，内容分为四章：信息与通信系统的优化，提高有效性的信源编码，提高安全性的密码，提高可靠性的信道编码。
本书作为教育部理工类重点教材，供信息工程、通信工程及其相关专业使用，亦可作为信息、通信、电子等部门教学、科研以及工程技术人员参考用书。
全书约40多万字，概念清晰， 文字流畅，深入浅出。

    

    全书分两篇共计七章。其中第一篇重点讨论信息处理的理论基础：信息论。内容分为三章，无失真信源与信息熵，限失真信源与信息率失真R（D）函数，信道容量。第二篇主要讨论信息与通信系统中信息处理的主要原理、手段与方法，内容分为四章：信息与通信系统的优化，提高有效性的信源编码，提高安全性的密码，提高可靠性的信道编码。

第一篇 信息论基础
第一章 无失真信源与信息熵 3
§1-1 信源特性与分类3
§1-1-1 信源的统计特性3
§1-1-2 信源的描述与分类3
§1-2 离散信源的信息熵10
§1-2-1 信息熵和信息量的基本概念10
§1-2-2 熵的数学性质13
* §1-2-3 熵的公理化结构18
§1-3 离散序列信源的熵21
§1-3-1 离散无记忆信源的序列熵 H(U)与 消息熵H?L(U)
§1-3-2 离散有记忆信源的序列熵 H(U) 与消息熵H?L(U)
§1-4 互信息28
§1-4-1 单个消息的互信息28
* §1-4-2 消息序列的互信息)32
§1-4-3 信息不增性原理 34
§1-5 冗余度36
§1-6 连续信源的熵与互信息38
习题51
第二章 限失真信源与信息率失真函数 58
§2-1 引言58
*§2-2 函数的性质62
§2-3 离散信源函数的计算65
§2-3-1 等概率对称性失真信源函数的计算66
*§2-3-2 一般情况下的参量表达式69
*§2-3-3 函数的迭代算法74
*§2-4 连续(模拟)信源的信息率失真函数77
习题89
第三章 信道与信道容量 93
§3-1 信道的分类与描述93
§3-1-1 信道的分类93
§3-1-2 信道描述95
§3-2 无干扰离散信道96
§3-3 离散单个消息(符号)信道及其容量102
*§3-4 离散消息序列信道及其容量111
*§3-4-1 无记忆离散消息序列信道112
*§3-4-2 有记忆离散消息序列信道113
§3-5 连续信道及其容量115
§3-5-1 连续单个消息信道及其容量115
§3-5-2 一般迭加性干扰的单消息连续信道116
§3-5-3 限时限频限功率的白色高斯噪声信道118
*§3-5-4 有公共约束的连续消息序列信道122
§3-6 信道容量代价函数及信道冗余度125
§3-6-1 信道容量代价函数125
§3-6-2 信道冗余度126
§3-7 多用户信道126
§3-7-1 引言126
§3-7-2 多址信道129
*§3-7-3 广播信道135
*§3-7-4 相关信源的多用户信道140
习题143
第二篇 信息处理的实现方法
第四章 信息与通信系统的优化150
§4-1 信息与通信系统的物理和数学模型150
§4-2 信息与通信系统的单指标优化156
习题163
第五章 信源编码164
§5-1 无失真信源编码165
§5-1-1 等长编码定理167
§5-1-2 变长编码定理171
§5-1-3 最佳变长编码—哈夫曼编码179
*§5-1-4 算术编码185
〖HT〗*§5-2 限失真信源编码定理191
*§5-3 矢量量化编码197
*§5-3-1 量佳标量量化编码197
*§5-3-2 矢量量化编码199
§5-4 预测编码205
§5-4-1 预测编码的基本原理206
§5-4-2 预测编码的基本类型209
§5-5 变换编码215
§5-5-1 正交变换的基本数学知识216
§5-5-2 几种主要变换编码217
§5-6 传真编码232
§5-6-1 文件传真的基本特性233
*§5-6-2 三、四类传真机的实用化压缩编码238
§5-7 语音压缩编码248
§5-7-1 波形编码ADPCM基本原理249
§5-7-2 参量编码的线性预测编码器LPC251
§5-7-3 混合编码的各类方法253
*§5-7-4 低延迟码激励线性预测(LD?CELP)编码器255
*§5-7-5 共轭结构——代数码激励线性预测编码器 257
§5-8 图像编码259
§5-8-1 静止图像压缩编码及其技术标准JPEG262
§5-8-2 面向通信的视频压缩编码及其技术标准H.261 264
§5-8-3 活动图像压缩编码及其技术标准MPEG267
习题271
第六章 密码 276
§6-1 密码学的基本概念277
§6-2 保密学的理论基础283
§6-3 序列(流)密码295
§6-4 分组(块)密码310
*§6-5 公开密钥密码 324
*§6-6 认证系统 333
§6-7 模拟消息加密体制 342
*§6-8 GSM的鉴权与加密 352
习题356
第七章 信道编码 361
§7-1 信道编码的基本概念 361
§7-2 线性分组码 369
§7-3 循环码 383
§7-4 BCH码 394
§7-5 卷积码 404
§7-5-1 卷积码编码 404
§7-5-2 卷积码的译码 413
*§7-5-3 卷积码的距离特性 424
§7-6 纠正突发错误码 426
§7-7 交织码 432
§7-8 级连码 438
*§7-9 信道编码的性能界限 442
*§7-9-1 信道编码定理 442
*§7-9-2 信道编码的构造性能界限 448
*§7-10 实际信道编码应用 454
习题 461
主要参考书 466