信息論：基礎理論與應用（第4版） [Information Theory Principles and Applications The Fourth Edition] epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

　　《信息論：基礎理論與應用（第4版）》是“十二五”普通高等教育本科國寶規劃教材，且為教育部評選的“2008年度普通高等教育精品教材”。
　　《信息論：基礎理論與應用（第4版）》係統地論述瞭香農信息論基本理論及某些應用問題，基本覆蓋瞭信息論的各個方麵的內容。內容包括：信息的定義和度量；各類離散信源和連續信源的信息熵；有記憶、無記憶、離散和連續信道的信道容量；香農信息論的三個基本定理：無失真信源編碼定理、限失真信源編碼定理和信道編碼定理；網絡信息理論及保密係統的信息理論。《信息論：基礎理論與應用（第4版）》還介紹瞭無失真數據壓縮（即無失真信源編碼）的實用的編碼算法與方法，以及信道糾錯編碼的基本內容和分析方法；最後簡要地介紹瞭信息論與熱力學、光學、統計學、生物學和醫學等其他學科交叉結閤的應用內容。
　　尤其是新增第13章，介紹量子力學與信息理論交叉結閤而飛速發展起來，又極具誘人前景的量子信息科學。
　　《信息論：基礎理論與應用（第4版）》深入淺齣、概念清晰、內容豐富、係統性和可讀性強，並具實際應用價值。《信息論：基礎理論與應用（第4版）》可作為高等院校信息工程、通信工程、雷達、計算機、電子學、信息與計算科學等相關專業的本科生、研究生的信息論課程教材或教學參考書，也可供數學、物理、生物學、係統科學、管理科學等專業研究生及從事信息科學理論、技術、方法研究的科研工作者和工程技術人員參考。

作者簡介

　　傅祖蕓，教授自1968-1983年在中國科技大學，1983-2000年在中國科學院研究生院自1965年起就作為本科生《信息論與編碼》課的輔導老師，1976年起一直主要講授本科生和研究生的專業基礎課《信息論與編碼》或《信息論基礎》。自1980年起就編寫《信息論與編碼》方麵的教材，所編寫的《信息論基礎》於1986年和1989年兩次入選全國高等院校電子類第二輪、第三輪統編教材。1989年齣版的《信息論基礎》於1992年1月榮獲第二屆機械電子工業部電子類專業優秀教材一等奬。由於教材選用閤適，學生反映教學效果好，於1994－1995年度被評為科學院研究生院的學年優秀課程。之後，該教材被評為“十五“，“十一五“國傢規劃教材。

內頁插圖

目錄

第1章 緒論
1.1 信息的概念
1.2 信息論研究的對象、目的和內容
1.3 信息論發展簡史與信息科學

第2章 離散信源及其信息測度
2.1 信源的數學模型及分類
2.2 離散信源的信息熵
2.2.1 自信息
2.2.2 信息熵
2.3 信息熵的基本性質
2.4 信息熵的唯一性定理
2.5 離散無記憶的擴展信源
2.6 離散平穩信源
2.6.1 離散平穩信源的數學定義
2.6.2 二維離散平穩信源及其信息熵
2.6.3 離散平穩信源的極限熵
2.7 馬爾可夫信源
2.7.1 馬爾可夫信源和m階馬爾可夫信源的定義
2.7.2 馬爾可夫信源和m階馬爾可夫信源的信息熵
2.8 信源剩餘度與自然語言的熵
2.9 意義信息和加權熵
小結
習題

第3章 離散信道及其信道容量
3.1 信道的數學模型及分類
3.1.1 信道的分類
3.1.2 離散信道的數學模型
3.1.3 單符號離散信道的數學模型
3.2 平均互信息及平均條件互信息
3.2.1 信道疑義度
3.2.2 平均互信息
3.2.3 平均條件互信息
3.3 平均互信息的特性
3.4 信道容量及其一般計算方法
3.4.1 離散無噪信道的信道容量
3.4.2 對稱離散信道的信道容量
3.4.3 準對稱信道的信道容量
3.4.4 一般離散信道的信道容量
3.5 信道容量的迭代算法
3.5.1 信道容量的迭代算法
3.5.2 信道容量迭代算法的收斂性
3.6 離散無記憶擴展信道及其信道容量
3.7 獨立並聯信道及其信道容量
3.8 串聯信道的互信息和數據處理定理
3.9 信源與信道的匹配
小結
習題

第4章 波形信源和波形信道
4.1 波形信源的統計特性和離散化
4.2 連續信源和波形信源的信息測度
4.2.1 連續信源的差熵
4.2.2 連續平穩信源和波形信源的差熵
4.2.3 兩種特殊連續信源的差熵
4.3 連續信源熵的性質及最大差熵定理
4.3.1 差熵的性質
4.3.2 具有最大差熵的連續信源
4.4 連續信源熵的變換
4.4.1 坐標變換後概率密度函數的變化
4.4.2 坐標變換後差熵的變化
4.5 熵功率
4.6 連續信道和波形信道的分類
4.6.1 按信道輸入和輸齣的統計特性分類
4.6.2 按噪聲的統計特性分類
4.6.3 按噪聲對信號的作用功能分類
4.7 連續信道和波形信道的信息傳輸率
4.7.1 基本連續信道的平均互信息
4.7.2 多維連續信道的平均互信息
4.7.3 波形信道的信息傳輸率
4.7.4 連續信道平均互信息的特性
4.8 連續信道和波形信道的信道容量
4.8.1 單符號高斯加性信道
4.8.2 單符號非高斯加性信道
4.8.3 多維無記憶高斯加性連續信道
4.8.4 多維有記憶高斯加性連續信道
4.8.5 限帶高斯白噪聲加性波形信道
4.8.6 有色高斯加性波形信道
4.8.7 香農公式的重要實際指導意義
小結
習題

第5章 無失真信源編碼定理
5.1 編碼器
5.2 等長碼
5.3 漸近等分割性和ε典型序列
5.4 等長信源編碼定理
5.5 變長碼
5.5.1 唯一可譯變長碼與即時碼
5.5.2 即時碼的樹圖構造法
5.5.3 剋拉夫特(Kraft)不等式
5.5.4 唯一可譯變長碼的判斷法
5.6 變長信源編碼定理
小結
習題

第6章 有噪信道編碼定理
6.1 錯誤概率和譯碼規則
6.2 錯誤概率與編碼方法
6.3 聯閤ε典型序列
6.4 有噪信道編碼定理
6.5 聯閤信源信道編碼定理
小結
習題

第7章 保真度準則下的信源編碼
7.1 失真度和平均失真度
7.1.1 失真度
7.１.2 平均失真度
7.2 信息率失真函數及其性質
7.2.1 信息率失真函數
7.2.2 信息率失真函數的性質
7.3 二元信源和離散對稱信源的R(D) 函數
7.3.1 二元對稱信源的R(D)函數
7.3.2 離散對稱信源的R(D)函數
7.4 信息率失真函數的參量錶述及其計算
7.5 信息率失真函數的迭代算法
7.6 連續信源的信息率失真函數
7.6.1 連續信源的信息率失真函數
7.6.2 高斯信源的信息率失真函數
7.6.3 連續信源R(D)函數的參量錶述及其計算
7.7 保真度準則下的信源編碼定理
7.7.1 失真ε典型序列
7.7.2 保真度準則下信源編碼定理的證明
7.8 聯閤有失真信源信道編碼定理
7.9 限失真信源編碼定理的實用意義
小結
習題

第8章 無失真的信源編碼
8.1 霍夫曼（Huffman）碼
8.1.1 二元霍夫曼碼
8.1.2 r元霍夫曼碼
8.1.3 霍夫曼碼的最佳性
8.2 費諾（Fano）碼
8.3 香農-費諾-埃利斯碼
8.4 遊程編碼和MH編碼
8.4.1 遊程編碼
8.4.2 MH編碼
8.5 算術編碼
8.6 字典碼
8.6.1 LZ��77編碼算法
8.6.2 LZ��78編碼算法
8.6.3 LZW編碼算法
8.6.4 LZ碼復雜度和性能分析
小結
習題

第9章 信道的糾錯編碼
9.1 差錯控製的基本形式
9.2 糾錯碼分類及基本概念
9.2.1 糾錯碼分類
9.2.2 糾錯碼的基本概念及其糾錯能力
9.3 綫性分組碼
9.3.1 一緻校驗矩陣和生成矩陣
9.3.2 伴隨式及標準陣列譯碼
9.3.3 漢明碼
9.4 循環碼
9.4.1 循環碼結構及其多項式描述
9.4.2 循環碼的生成多項式和生成矩陣
9.4.3 循環碼的校驗多項式和伴隨式
9.4.4 循環碼的編、譯碼器
9.5 捲積碼
9.5.1 捲積碼的解析錶示
9.5.2 捲積碼的圖解錶示
小結
習題

第10章 網絡信息論
10.1 通信網信道的分類
10.2 多個隨機變量的聯閤典型序列
10.３ 相關信源編碼
10.4 多址接入信道
10.4.1 離散多址接入信道
10.4.2 多址接入高斯噪聲信道
10.5 相關信源和多址接入信道
10.5.1 相關信源和多址接入信道的對偶性
10.5.2 相關信源的多址接入信道
10.6 廣播信道
10.7 中繼信道
10.8 具有邊信息的信源編碼
10.9 具有邊信息的數據壓縮
小結
習題

第11章 保密係統的基本信息理論
11.1 保密學的基本概念
11.2 保密係統的數學模型
11.3 古典密碼體製
11.3.1 單錶密碼
11.3.2 移位代換密碼
11.3.3 乘數密碼
11.3.4 固定周期d的位移置換
11.3.5 多錶代換密碼
11.4 完全保密性
11.5 理論保密性
11.6 實際保密性
小結
習題

第12章 信息論與其他學科的關係和應用
12.1 信息熵與熱力學熵
12.2 信息論與光學
12.2.1 光學信息量
12.2.2 光量子信道的信道容量
12.2.3 最大熵光學圖像恢復
12.3 最大熵原理與譜估計
12.3.1 高斯隨機過程的熵率
12.3.2 伯格的最大熵定理
12.4 信息論與生命科學
12.4.1 DNA到蛋白質的通信係統
12.4.2 信息係數與信息分類
12.4.3 醫學中的信息分析
小結

第13章 量子信息科學簡介
13.1 量子力學的基本概念
13.1.1 波粒二重性和光量子
13.1.2 波函數和量子態
13.1.3 量子態疊加原理
13.1.4 量子測量與量子態塌縮
13.1.5 測不準原理
13.1.6 量子糾纏和糾纏態
13.1.7 量子隱形傳態
13.2 量子通信與量子保密通信
13.2.1 量子通信的基本概念
13.2.2 量子通信的優越性
13.2.3 量子通信的發展現狀與前景
13.3 量子信息論
13.3.1 量子比特
13.3.2 量子信息中的馮諾依曼熵
13.3.3 量子信源編碼定理
13.3.4 量子信道的信道編碼
附錄
附錄A 凸函數和詹森不等式
附錄B 馬爾可夫鏈
B.1 馬爾可夫鏈的定義
B.2 轉移概率和轉移矩陣
B.3 各態曆經定理
附錄C 熵函數的函數錶
附錄D 所用符號及編寫說明
參考書目和文獻

前言/序言

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