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目录 1

第1章　绪论 1

1.1　信息论的形成和发展 1

1.2　通信系统的模型 3

思考题 6

第2章　信源与信息熵 7

2.1　信源的描述与分类 7

2.1.1　无记忆信源 7

2.1.2　有记忆信源 9

2.1.3　马尔可夫信源 10

2.2　离散信源熵和互信息 16

2.2.1 自信息量 16

2.2.2　离散信源熵 17

2.2.3　互信息 22

2.2.4　数据处理中信息的变化 26

2.2.5　熵的性质 27

2.3　离散序列信源的熵 28

2.3.1　离散无记忆信源的序列熵 29

2.3.2　离散有记忆信源的序列熵 29

2.4　连续信源的熵和互信息 34

2.4.1 幅度连续的单个符号信源熵 34

2.4.2　波形信源的熵 35

2.4.3　最大熵定理 36

2.5　冗余度 37

习题 39

第3章　信道与信道容量 44

3.1 信道分类和表示参数 44

3.1.1　信道的分类 44

3.1.2　信道参数 45

3.2　离散单个符号信道及其容量 48

3.2.1　无干扰离散信道 49

3.2.2　对称DMC信道 49

3.2.3　准对称DMC信道 52

3.2.4　一般DMC信道 54

3.3　离散序列信道及其容量 54

3.4　连续信道及其容量 56

3.4.1　连续单符号加性信道 56

3.4.2　多维无记忆加性连续信道 57

3.4.3　限时限频限功率的加性高斯白噪声信道 60

习题 62

第4章　信息率失真函数 65

4.1 平均失真和信息率失真函数 65

4.1.1　失真函数 65

4.1.3　信息率失真函数R（D） 67

4.1.2　平均失真 67

4.1.4　信息率失真函数的性质 69

4.2　离散信源和连续信源的R（D）计算 73

习题 75

第5章　信源编码 77

5.1　编码的定义 78

5.2　无失真信源编码 80

5.2.1　定长编码定理 81

5.2.2　变长编码定理 83

5.2.3　最佳变长编码 86

5.3　限失真信源编码定理 92

5.4　常用信源编码方法简介 92

5.4.1　游程编码 93

5.4.2　算术编码 94

5.4.3　矢量量化 97

5.4.4　预测编码 100

5.4.5　变换编码 102

习题 105

第6章　信道编码 109

6.1 有扰离散信道的编码定理 109

6.1.1　差错和差错控制系统分类 109

6.1.2　矢量空间与码空间 113

6.1.3　随机编码 115

6.1.4　信道编码定理 117

6.2　纠错编译码的基本原理与分析方法 120

6.2.1 纠错编码的基本思路 120

6.2.2　译码方法——最优译码与最大似然译码 123

6.3　线性分组码 125

6.3.1　线性分组码的生成矩阵和校验矩阵 126

6.3.2　伴随式与标准阵列译码 129

6.3.3　码距、纠错能力、MDC码及重量谱 133

6.3.4　完备码 135

6.3.5　循环码 137

6.3.6　BCH码与RS码 142

6.3.7　分组码的扩展、缩短与循环冗余校验（CRC） 147

6.4　卷积码 149

6.4.1　卷积码的基本概念和描述方法 149

6.4.2　卷积码的最大似然译码——维特比算法 155

6.4.3　卷积码的性能限与距离特点 162

6.5　编码与调制的结合——TCM码 165

6.5.1 网格编码调制（TCM） 165

6.5.2　多维TCM码 171

6.6　运用级联、分集与信息迭代概念的纠错码 173

6.6.1　乘积码与级联码 173

6.6.2　Turbo码 178

6.6.3 空时码STC 185

习题 186

第7章　加密编码 190

7.1　加密编码的基础知识 190

7.1.1　加密编码中的基本概念 190

7.1.2　加密编码中的熵概念 193

7.2　数据加密标准DES 195

7.2.1 换位和替代密码 195

7.2.2　DES密码算法 197

7.2.3　DES密码的安全性 201

7.2.4　DES密码的改进 203

7.3 国际数据加密算法（IDEA） 204

7.3.1　算法原理 205

7.3.2　加密解密过程 205

7.4　公开密钥加密法 207

7.3.3　算法的安全性 207

7.4.1　公开密钥密码体制 208

7.4.2　RSA密码体制 209

7.4.3　报文摘要 211

7.5　模拟信号加密 214

7.6　通信网络中的加密 215

7.7　信息安全和确认技术 216

7.7.1　信息安全的基本概念 216

7.7.2　数字签名 217

7.7.3　防火墙 220

7.7.4　密码学的应用实例 221

习题 223

附录　本书所用符号及含义 225

部分习题参考答案 227

参考文献 234