信息論與編碼基礎(第2版) 9787121248061 電子工業齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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唐朝京，雷菁 著

圖書標籤:

• 信息論
• 編碼理論
• 通信原理
• 信息與編碼
• 數字通信
• 信道編碼
• 源編碼
• 信息傳輸
• 電子工業齣版社
• 高等教育教材

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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121248061

商品編碼：29588752445

包裝：平裝

齣版時間：2015-01-01

基本信息

書名：信息論與編碼基礎(第2版)

定價：36.00元

作者：唐朝京,雷菁

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2015-01-01

ISBN：9787121248061

字數：

頁碼：

版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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工信部'十二五'規劃教材
　　麵嚮工程應用,工程創新型教材

內容提要

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本書以香農信息論為基礎，係統地介紹瞭通信係統中兩大編碼理論。重點闡述瞭香農信息論的基本理論、信源壓縮編碼及信道編碼的原理與具體方法，力圖將信息理論及編碼理論與實際應用緊密結閤。
全書共分8章，其中包括：信息的概念與測度，離散信源、離散信道，信源壓縮編碼基礎，信道編碼基本理論，綫性分組碼，常用糾錯碼及其應用及糾錯編碼新技術。
本書文字通俗，概念清晰，重點突齣，在內容上既有必要的數學分析，又強調物理概念的理解及直觀圖示。本書可作為通信工程及信息類專業的高年級本科生教材，也可作為其他專業學生及通信科技工作者的參考書。

目錄

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第1章 緒論
1.1 信息概念
1.1.1 信息的概念及其內涵
1.1.2 香農信息定義
1.2 信息論研究的基本問題和主要內容
1.2.1 信息論研究的基本問題
1.2.2 信息論研究的主要內容
1.3 信息理論的發展及其在通信係統中的作用
1.3.1 信息理論的形成及與其他學科的交叉發展
1.3.2 編碼技術的發展及其在通信係統中的作用
相關小知識——香農生平
第2章 離散信源
2.1 離散信源的信息熵
2.1.1 信源模型
2.1.2 自信息
2.1.3 信息熵
2.1.4 聯閤熵與條件熵
2.2 熵的基本性質
2.3 信源的剩餘度
本章小結
習題二
綜閤拓展題
相關小知識——熵的由來
第3章 離散信道
3.1 信道疑義度與平均互信息
3.1.1 信道模型
3.1.2 信道疑義度
3.1.3 平均互信息及其性質
3.2 信道容量
3.2.1 信道容量的定義
3.2.2 簡單離散信道的信道容量
3.2.3 對稱離散信道的信道容量
3.2.4 擴展信道與並聯信道的信道容量
3.2.5 香農公式
3.2.6 保密容量與物理層安全
3.3 有噪信道編碼定理
3.3.1 有噪信道編碼定理
3.3.2 編碼定理的指導意義
本章小結
習題三
綜閤拓展題
第4章 信源壓縮編碼基礎
4.1 無失真可變長信源編碼定理
4.1.1 信源編碼器
4.1.2 無失真可變長信源編碼定理
4.2 保真度準則下的信源編碼定理
4.2.1 失真度與信息率失真函數
4.2.2 保真度準則下的信源編碼定理
4.3 預測編碼
4.3.1 預測編碼的基本原理及預測模型
4.3.2 信源的綫性預測編碼
4.3.3 語音的綫性預測編碼
4.4 變換編碼
4.4.1 變換編碼的基本原理
4.4.2 典型的變換編碼方法
4.4.3 DCT壓縮的特徵
4.5 統計編碼
4.5.1 統計編碼的概念
4.5.2 統計編碼常用方法
4.5.3 MH編碼
4.6 壓縮編碼應用綜述
4.6.1 聲音壓縮標準
4.6.2 靜止圖像壓縮標準
4.6.3 視頻壓縮標準
本章小結
習題四
綜閤拓展題
相關小知識——霍夫曼生平
第5章 信道編碼基本原理
5.1 概述
5.1.1 數字通信係統模型
5.1.2 差錯控製係統分類
5.1.3 糾錯編碼分類
5.2 信道編碼的基本概念
5.2.1 信道編碼的一般方法
5.2.2 信道編碼的基本參數
5.2.3 大似然譯碼
5.3 常用檢錯碼
5.3.1 奇偶校驗碼
5.3.2 水平一緻校驗碼
5.3.3 水平垂直一緻校驗碼
5.3.4 群計數碼
5.3.5 等比碼
本章小結
習題五
綜閤拓展題
第6章 綫性分組碼
6.1 綫性分組碼的基本原理
6.1.1 基本概念
6.1.2 生成矩陣和一緻校驗矩陣
6.1.3 綫性分組碼的譯碼及糾錯能力
6.1.4 漢明碼簡介
6.2 循環碼的基本原理
6.2.1 基本概念
6.2.2 循環碼的編碼
6.2.3 循環碼的一般譯碼方法
6.2.4 循環漢明碼及其派生碼
本章小結
習題六
綜閤拓展題
相關小知識——漢明生平
第7章 常用糾錯碼及其應用
7.1 CRC碼的應用及性能
7.1.1 基本概念
7.1.2 CRC碼在數據鏈路協議中的應用
7.1.3 CRC碼在DECT標準中的應用
7.1.4 CRC碼在ATM中的應用
7.2 BCH碼及RS碼的應用及性能
7.2.1 基本概念
7.2.2 CCSDS TC協議中的BCH編碼
7.2.3 DVBH標準中的前嚮糾錯方案
7.2.4 RS碼在存儲係統中的應用
7.3 捲積碼的應用及性能
7.3.1 捲積碼的概念與描述方法
7.3.2 捲積碼在移動通信中的應用
7.3.3 級聯捲積編碼係統在NASA係統中的應用
7.3.4 寬帶無綫接入中的糾錯編碼
7.4 交織技術
7.4.1 基本概念
7.4.2 移動通信中的交織
7.4.3 CCSDS標準中的交織糾錯方案
7.5 編碼調製技術
7.5.1 TCM技術
7.5.2 BCM技術
7.5.3 BICMID技術
本章小結
習題七
綜閤拓展題
相關小知識——維特比簡介
第8章 糾錯編碼新技術
8.1 迭代譯碼及消息傳遞機製
8.1.1 迭代譯碼器的建模
8.1.2 迭代譯碼器消息傳遞機製
8.1.3 迭代譯碼器EXIT收斂性分析
8.2 Turbo 碼
8.2.1 MAP譯碼算法
8.2.2 SOVA算法
8.2.3 Turbo碼的性能與應用
8.2.4 雙二進製Turbo碼
8.3 TPC碼
8.3.1 TPC碼的構造
8.3.2 TPC迭代譯碼算法
8.3.3 TPC碼的性能分析
8.4 LDPC碼
8.4.1 LDPC碼的概念及圖模型
8.4.2 基於消息傳遞機製的LDPC碼迭代譯碼算法
8.4.3 IEEE 802.16e中的LDPC碼
8.4.4 DVBS2中的LDPC碼
8.5 噴泉碼
8.5.1 LT編碼
8.5.2 Raptor碼
8.5.3 標準中的Raptor碼
8.6 網絡編碼

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參考文獻

英文編寫名詞對照錶

作者介紹

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唐朝京，國防科技大學獲信息與通信工程學院 教授,博士。主要從事通信工程及信息安全方麵的教學與研究工作。中國通信學會理事、會士，湖南省通信學會副理事長，學校通信工程及信息安全領域的學術帶頭人。承擔瞭本科生《信息論與編碼基礎》、《通信原理》，研究生《信息論基礎》、《糾錯編碼》、《保密通信》及《電子信息技術導論》等課程的主講任務。

文摘

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序言

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概率論與數理統計 內容簡介 《概率論與數理統計》是一本係統介紹概率論與數理統計基本概念、理論和方法的教材。全書共十一章，內容涵蓋瞭概率論的隨機事件、概率、隨機變量及其分布、多維隨機變量、隨機變量的數字特徵、大數定律與中心極限定理，以及數理統計的參數估計、假設檢驗、迴歸分析、方差分析等核心內容。本書力求在嚴謹性與易懂性之間取得平衡，既能滿足高等院校相關專業本科生和研究生的學習需求，也適閤作為相關領域研究人員的參考書。 第一章 隨機事件與概率 本章是概率論的基礎。首先引入隨機現象和隨機事件的概念，並給齣事件的關係（包含、相等、並、交、差）及其運算。接著，重點介紹概率的基本性質和計算方法，包括古典概型、幾何概型以及公理化概率定義。對於一些復雜事件的概率計算，將引入條件概率和乘法公式，並詳細闡述獨立事件的概念及其應用。此外，還將介紹全概率公式和貝葉斯公式，它們在解決復雜概率問題時具有重要的理論和實踐意義。通過本章的學習，讀者將建立起對隨機性的初步認識，並掌握計算簡單隨機事件概率的基本技能。 第二章 隨機變量及其分布 本章引入隨機變量的概念，這是將隨機現象數量化的關鍵。根據隨機變量取值的不同，將其分為離散型隨機變量和連續型隨機變量。對於離散型隨機變量，介紹其概率分布列，並著重講解幾種重要的離散分布，如二項分布、泊鬆分布、幾何分布等。對於連續型隨機變量，介紹其概率密度函數和纍積分布函數，並詳細闡述幾種重要的連續分布，如均勻分布、指數分布、正態分布等。正態分布作為一種極其重要的分布，將進行深入的剖析。此外，本章還將介紹分布函數的性質，以及如何利用分布函數判斷隨機變量的類型。 第三章 多維隨機變量及其分布 本章將隨機變量的概念推廣到多個隨機變量的情形，即多維隨機變量。重點介紹二維離散型隨機變量的聯閤概率分布列、邊緣概率分布列，以及條件概率分布。對於二維連續型隨機變量，則介紹其聯閤概率密度函數、邊緣概率密度函數和條件概率密度函數。在此基礎上，還將討論多個隨機變量之間的獨立性概念，以及常見的二維聯閤分布，如二維均勻分布、二維正態分布等。理解多維隨機變量的分布對於分析變量之間的相互關係至關重要。 第四章 隨機變量的數字特徵 本章旨在刻畫隨機變量的統計特徵，主要介紹數學期望、方差和協方差等概念。數學期望是對隨機變量取值的“平均”水平的度量，本章將給齣離散型和連續型隨機變量數學期望的計算公式，並探討其性質。方差是衡量隨機變量取值與其數學期望之間離散程度的指標，我們將介紹方差的計算方法和性質，並引入標準差的概念。協方差和相關係數是衡量兩個隨機變量之間綫性相關程度的指標，通過它們可以瞭解兩個變量的變化趨勢是否一緻。此外，本章還將介紹矩（如二階矩）和條件期望等概念。 第五章 極限理論：大數定律與中心極限定理 本章是概率論的核心內容之一，是連接概率論與數理統計的橋梁。首先介紹依概率收斂和依期望收斂的概念，然後深入闡述切比雪夫大數定律和伯努利大數定律，它們揭示瞭大量獨立同分布的隨機變量的平均值在樣本量增大時趨於其數學期望的規律，是統計推斷的理論基礎。接著，本章將重點介紹中心極限定理，特彆是林德伯格-費勒中心極限定理和李雅普諾夫中心極限定理，它們指齣，大量獨立同分布（或在一定條件下不完全同分布）的隨機變量之和（或平均值）的分布近似於正態分布。中心極限定理的重要性在於，它解釋瞭自然界和工程中許多現象都服從正態分布的原因，並為許多統計方法的應用提供瞭理論依據。 第六章 統計量與抽樣分布 本章開始進入數理統計的部分。首先介紹統計量的概念，即由樣本構成的函數。接著，重點介紹樣本均值、樣本方差等常用統計量。在此基礎上，詳細介紹由這些統計量在不同概率分布下所形成的抽樣分布。特彆是，我們將介紹樣本均值在總體服從正態分布時的分布，以及當樣本量較大時，根據中心極限定理，樣本均值的分布近似於正態分布。此外，還將介紹與正態分布相關的卡方分布、t分布和F分布，它們是進行統計推斷的重要工具。理解抽樣分布是進行統計推斷的前提。 第七章 參數估計 本章介紹如何根據樣本信息來估計總體的未知參數。首先闡述點估計的概念，並介紹幾種常用的點估計方法，包括矩估計法和最大似然估計法。對這兩種方法的原理、計算步驟及其優缺點進行詳細分析。接著，介紹估計量的評價標準，如無偏性、有效性、一緻性。然後，深入講解區間估計的概念，即構造一個包含未知參數的“區間”。重點介紹基於正態分布、t分布和F分布構造置信區間的具體方法，並討論置信水平與置信區間的關係。通過參數估計，我們可以得到總體參數的近似值以及參數取值範圍的估計。 第八章 假設檢驗 本章是數理統計中另一個核心內容，介紹如何根據樣本數據對關於總體的假設進行判斷。首先介紹假設檢驗的基本思想，包括原假設（H0）和備擇假設（H1）的設定，以及檢驗統計量的選取。詳細闡述檢驗的兩類錯誤（第一類錯誤和第二類錯誤）及其概率（顯著性水平α和檢驗功效1-β）。接著，介紹幾種常見的參數假設檢驗方法，如Z檢驗、t檢驗、卡方檢驗和F檢驗，並分彆討論它們在均值、方差和比例等參數上的應用。此外，還將介紹P值及其在假設檢驗中的作用。通過假設檢驗，我們可以對總體的某些性質作齣決策。 第九章 迴歸分析 本章介紹如何利用一個或多個自變量來預測或解釋一個因變量。首先從最簡單的簡單綫性迴歸模型入手，講解模型的建立、參數的最小二乘估計，以及迴歸方程的顯著性檢驗。接著，將模型推廣到多元綫性迴歸，討論多個自變量對因變量的影響。本章還將介紹迴歸係數的置信區間和預測區間，以及模型擬閤優度（如決定係數）的評價。此外，還會觸及一些非綫性迴歸模型和模型診斷的內容。迴歸分析在預測、控製和理解變量之間的關係方麵有著廣泛的應用。 第十章 方差分析 本章介紹方差分析（ANOVA），這是一種用於比較兩個或多個樣本均值是否相等的統計方法。主要介紹單因素方差分析和雙因素方差分析。通過將總變異分解為不同來源的變異（如處理效應、隨機誤差），並利用F檢驗來判斷不同因素對觀測變量的影響是否顯著。本章將詳細介紹方差分析的原理、計算步驟以及結果的解讀。方差分析在農業、醫學、工業等領域的研究中扮演著重要角色，常用於比較不同處理或分組的效果。 第十一章 補充內容與應用 本章將對前述內容進行適當的補充和拓展，並給齣一些概率論與數理統計在實際問題中的應用示例。可能包括非參數檢驗、時間序列分析的初步介紹，以及一些機器學習和數據科學領域中概率統計方法的應用。通過這些補充內容和實際案例，讀者可以更好地理解概率論與數理統計的實用性和強大之處，並激發進一步學習的興趣。 《概率論與數理統計》旨在為讀者打下堅實的理論基礎，培養分析和解決實際問題的能力，是進一步學習統計學、機器學習、數據科學以及相關工程技術領域必不可少的入門教材。

評分☆☆☆☆☆

我是一位對信息壓縮技術頗感興趣的工程師，一直在尋找能夠係統性地學習相關理論的資料。偶然間發現瞭這本《信息論與編碼基礎(第2版)》，並被其詳實的目錄和作者在業界的聲譽所吸引。拿到書後，我立刻投入到閱讀之中。書中關於信源編碼的各個章節，對我來說是重中之重。從熵的概念齣發，作者一步步講解瞭如何將冗餘最小化，實現信息的有效壓縮。我特彆喜歡書中對香農熵的詳細解釋，它不僅僅是一個數學公式，更是對信息內在價值的一種度量。書中列舉的各種編碼方法，如霍夫曼編碼、算術編碼等，都有詳細的算法步驟和數學推導，這讓我能夠清晰地理解它們的工作原理。而且，作者並沒有止步於理論，還通過一些簡化的算例，展示瞭這些編碼方法在實際應用中的效果。這對我來說非常有價值，因為我需要瞭解的是如何將這些理論轉化為可行的技術方案。雖然書中有不少數學推導，但作者的語言風格相對嚴謹而不失流暢，使得理解難度並不算太高。我個人認為，對於想要深入理解信息壓縮和編碼的讀者，這本書無疑是一本不可多得的參考書。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我感覺自己像是踏上瞭一條通往信息世界奧秘的奇妙旅程。書中的概念非常具有啓發性，尤其是在探討信息傳輸的極限方麵。它讓我深刻理解到，即使在最嘈雜的環境下，隻要我們對信息本身的特性有足夠深刻的認識，並且能夠利用有效的編碼手段，就能在一定程度上剋服傳輸過程中的乾擾，實現可靠的信息交換。作者在解釋信源編碼的原理時，運用瞭大量的圖示和錶格，將復雜的算法流程變得直觀易懂。我尤其對書中關於“平均碼長”和“信息熵”的關係的闡述印象深刻，這讓我看到瞭信息編碼的精妙之處——如何用盡可能少的比特來錶示信息，同時又不丟失關鍵內容。除瞭理論講解，書中還穿插瞭一些曆史發展的脈絡，講述瞭信息論和編碼技術是如何一步步演進至今的，這讓我對這項技術的曆史意義和深遠影響有瞭更深的認識。雖然我目前還沒有機會將書中的內容應用到實際的工程項目中，但我能夠預見到，這些基礎知識在未來必然會有廣泛的應用前景，尤其是在大數據、人工智能、物聯網等新興領域。這本書不僅僅是一本教科書，更像是一位引路人，為我對信息科學的進一步探索鋪平瞭道路。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得相當樸實，一眼就能看齣是學術類教材的風格。我買這本書是因為我所在的實驗室對信息傳輸的可靠性要求非常高，而我的導師強烈推薦我閱讀相關的基礎理論，所以我抱著學習和解決實際問題的目的翻開瞭它。拿到書的那一刻，我便被它厚實的分量和清晰的排版所吸引。第一章就深入淺齣地介紹瞭信息熵的概念，這對於初學者來說是一個非常重要的起點。作者用瞭很多生動的例子，比如拋硬幣、文本信息等，來解釋抽象的熵值是如何量化的。我印象最深的是關於“信息量”的定義，它不僅僅是信息的多少，更重要的是信息帶來的不確定性的減少。接下來的章節，作者詳細闡述瞭信源編碼的各種方法，包括霍夫曼編碼、香農-費諾編碼等，並且詳細分析瞭它們的優缺點以及適用場景。我尤其喜歡書中關於信源獨立性、馬爾可夫鏈等數學模型的講解，這些都為理解更復雜的編碼技術打下瞭堅實的基礎。雖然書中涉及大量的數學公式和推導，但作者的敘述邏輯清晰，一步步引導讀者理解。我特彆欣賞的是，每章後麵都配有相應的習題，這些習題的設計既有理論鞏固，也有一些初步的應用探索，對我理解和檢驗學習成果非常有幫助。當然，作為一本基礎讀物，它也為我後續深入學習更高級的編碼理論，比如信道編碼和差錯控製編碼，指明瞭方嚮。

評分☆☆☆☆☆

這本《信息論與編碼基礎(第2版)》簡直是我學習過程中的一場及時雨。作為一名對通信原理充滿好奇的學生，我一直渴望能夠係統地瞭解信息是如何被編碼、傳輸和解碼的。這本書恰好滿足瞭我的需求。作者在開篇就對信息的概念進行瞭深入剖析，從信息熵的角度，讓我明白瞭信息量不僅僅是數據的多少，更是不確定性的減少。書中的內容循序漸進，從最基礎的信源編碼，到後麵可能涉及的信道編碼，都進行瞭詳盡的闡述。我尤其欣賞書中對各種編碼算法的介紹，比如如何通過冗餘位來檢測和糾正錯誤，這讓我對通信的可靠性有瞭全新的認識。此外，書中還穿插瞭一些曆史文獻的引用和重要的數學定理的證明，這不僅增加瞭內容的學術嚴謹性，也讓我看到瞭這項學科的發展脈絡。雖然書中包含不少公式和定理，但作者的講解方式十分到位，通過大量的例子和圖示，讓抽象的理論變得生動形象。我曾嘗試解決其中的一些習題，感覺非常有挑戰性，但也非常有成就感，這讓我對知識的掌握更加牢固。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶給我的最大感受是，信息並非隨機無序，而是蘊含著深刻的數學規律。作者以一種非常清晰且有邏輯的方式，將信息論和編碼學的核心概念一一呈現。我尤其喜歡書中對“信道”和“噪聲”的引入，這讓我理解到，真實世界的信息傳輸從來都不是完美的，總會伴隨著各種乾擾。而編碼技術，正是為瞭在這樣的乾擾下，盡可能地保證信息的完整性和準確性。書中對幾種典型信道模型（如二元對稱信道）的分析，以及基於這些模型設計的信道編碼（雖然我還沒有完全深入到信道編碼部分，但已經對基本概念有所瞭解）的介紹，都讓我大開眼界。它讓我意識到，原來我們日常使用的通信設備，背後都隱藏著如此精妙的理論設計。書中的例子也十分貼切，例如模擬信號的數字化處理，以及如何通過差錯檢測和糾正碼來保證數據傳輸的可靠性。對我來說，這本書的價值不僅在於知識的傳授，更在於思維方式的啓迪，它讓我學會用更係統、更抽象的視角去審視信息，並思考如何更有效地處理它。