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本書以香農(nóng)信息論為基礎(chǔ)，對信息論基礎(chǔ)和編碼理論進行介紹。系統(tǒng)介紹了信息論的3個基本概念（信源熵、信道容量和信息率失真函數(shù)），以及無失真信源編碼、限失真信源編碼、信道編碼和加密編碼中的理論知識及其實現(xiàn)原理。為了便于教學和加深對概念的理解，每章的*后還附有小結(jié)和習題。此外，本書配有相應(yīng)的教學課件。本書概念清晰、重點突出，用通俗易懂的文字和圖形圖表闡述基本概念、基本理論及實現(xiàn)原理，既有必要的數(shù)學分析，又強調(diào)物理概念的理解。本書既可作為普通高等院校電子信息類、通信工程、信息與計算科學及相關(guān)專業(yè)的本科生教材，也可作為從事相關(guān)專業(yè)的科研和工程技術(shù)人員的參考用書。

前言

信息論與編碼是一門理論性很強的課程，是電子信息類學科及相關(guān)專業(yè)的必修課程之一，其主要內(nèi)容包括信息論基礎(chǔ)和編碼理論。信息論與編碼指出了通信工程的一般性規(guī)律和理論極限，它對實際通信系統(tǒng)的設(shè)計產(chǎn)生了深刻的影響。由于其中涉及大量的數(shù)學分析、論證和建模，對于學生特別是本科生而言，是具有一定難度的。針對這種情況，我們編寫了《信息論與編碼基礎(chǔ)教程》。根據(jù)學生對以往的信息論與編碼類教材的反饋意見及教學中的體會及心得，本書對《信息論與編碼基礎(chǔ)教程》進行再版，遵照由淺入深、循序漸進的教學規(guī)律，系統(tǒng)地組織本書的內(nèi)容。本書概念清晰、重點突出，在編寫過程中強調(diào)基本原理的理解，選材時充分考慮其實用性，把信息論涉及的數(shù)學知識限制在工科高等數(shù)學和工科數(shù)學的范疇內(nèi)，盡量用通俗易懂的文字和圖形圖表闡述基本概念、基本理論及實現(xiàn)原理，既有必要的數(shù)學分析，又強調(diào)物理概念的理解。全書內(nèi)容包括7章：第1章緒論，介紹了信息論與編碼的基本概念，通信系統(tǒng)的模型及信息論與編碼的研究內(nèi)容和意義；第2章信源及信源熵，介紹信息論的一些基本概念，包括離散信源、連續(xù)信源、自信息量、信源熵、條件熵、聯(lián)合熵、熵的基本性質(zhì)、離散序列熵、連續(xù)信源熵及最大熵定理、冗余度等，對信源的信息測度給出定量的描述；第3章信道與信道容量，介紹信道的基本概念，包括信道的分類、數(shù)學模型及參數(shù)、互信息、平均互信息、數(shù)據(jù)處理中信息的變化、信道容量的概念及計算、串聯(lián)信道和并聯(lián)信道的信道容量及信源與信道的匹配等；第4章信息率失真函數(shù)，介紹失真函數(shù)和信息率失真函數(shù)的定義及性質(zhì)，給出了在一定失真限度內(nèi)信源能輸出的最小傳輸速率；第5章信源編碼，介紹信源編碼的基本概念、碼的分類、無失真信源編碼定理、常用的無失真信源編碼方法，包括香農(nóng)碼、費諾碼、哈夫曼碼、游程編碼、算術(shù)編碼等，以及限失真信源編碼定理及方法；第6章信道編碼，介紹信道編碼的基本概念與分類、信道編碼的基本參數(shù)、糾錯編碼的基本原理、線性分組碼的基本概念，包括生成矩陣和一致校驗矩陣、伴隨式與標準陣列譯碼、線性分組碼的糾錯能力、漢明碼等，循環(huán)碼的基本概念，包括循環(huán)碼的多項式描述及構(gòu)造方法、生成矩陣和校驗矩陣、編譯碼電路及常用的循環(huán)碼，卷積碼的基本概念和描述方法、維特比譯碼算法及卷積碼的性能限。第7章加密編碼，介紹加密編碼的基本概念及典型的加密算法，還引入信息安全性的概念及相關(guān)技術(shù)。本書由孫海欣主編，其中第1章由張麗英編寫，第2章、第4章、第5章和第6章由孫海欣編寫，第3章和第7章由張猛編寫。全書由孫海欣統(tǒng)稿。在編寫過程中，本書的插圖得到了王守利、王浩的大力幫助，在此表示衷心的感謝。由于編者的學術(shù)水平有限，書中難免有不妥或謬誤之處，殷切希望讀者批評指正。

編者2017年元月

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