信息論與編碼是通信的數(shù)學(xué)理論，它是一門應(yīng)用概率論與隨機(jī)過(guò)程等方法來(lái)研究信息的傳輸、存儲(chǔ)、處理、控制和利用的一般規(guī)律的科學(xué)。它主要研究如何提高通信系統(tǒng)的可靠性、有效性和保密性，以使通信系統(tǒng)最優(yōu)化。 近年來(lái)信息與通信技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛、越來(lái)越深入，特別是移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、深空遠(yuǎn)程通信、通信網(wǎng)的應(yīng)用，涉及信息論與編碼理論的一些深層次的、新的理論，這就需要我們?cè)谶M(jìn)行深入研究的同時(shí)，更加重視基礎(chǔ)理論的教學(xué)，使本科生學(xué)好這門課程。 信息論與編碼是電子信息類專業(yè)的必修課程，該課程理論性較強(qiáng)，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)感覺(jué)比較難，這就更需要加強(qiáng)理論基礎(chǔ)教學(xué)，在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，為學(xué)生未來(lái)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基石。 本書是編者根據(jù)信息論與編碼課程的特點(diǎn)和本科生的知識(shí)基礎(chǔ)，在2011年由電子工業(yè)出版社出版的《信息論與編碼原理》的基礎(chǔ)上修改編寫而成的。 信息論涉及的內(nèi)容非常抽象，本書強(qiáng)調(diào)基本概念和基本方法的講解，對(duì)于難以理解的抽象概念用具體例子說(shuō)明。在不影響內(nèi)容完整性的前提下，省略了一部分煩瑣的定理證明，以適合本科教學(xué)使用。信息論內(nèi)容抽象，閱讀對(duì)象是電子、通信領(lǐng)域的學(xué)生或科研技術(shù)人員，因此在介紹理論時(shí)，注重與通信技術(shù)、電子系統(tǒng)的聯(lián)系，讓學(xué)生對(duì)理論與工程應(yīng)用有一個(gè)具體的了解，即強(qiáng)調(diào)信息理論與通信技術(shù)的結(jié)合。 本書采用Matlab作為虛擬實(shí)驗(yàn)室，給出了解決教材中涉及的有關(guān)方面問(wèn)題的分析思路、方法、Matlab代碼文件和處理結(jié)果示例，還給出了許多可供學(xué)生自學(xué)和研討的Matlab習(xí)題。 全書共11章，系統(tǒng)地介紹了信息論與編碼理論的基本內(nèi)容。 第1～4章為香農(nóng)信息論基礎(chǔ)理論，主要內(nèi)容包括：信息測(cè)度、信道容量、信息率失真函數(shù)以及與這三個(gè)概念相對(duì)應(yīng)的香農(nóng)三大定理，即無(wú)失真信源編碼定理、信道編碼定理、保真度準(zhǔn)則下的信源編碼定理。 第5章簡(jiǎn)要介紹了網(wǎng)絡(luò)信息理論的一些基本內(nèi)容。 第6章為編碼理論的基本內(nèi)容，介紹了信源編碼的基本理論和方法，具體討論了六種常用的信源編碼方法。 第7～10章是信道編碼的內(nèi)容，主要討論了線性分組碼、循環(huán)碼和卷積碼的編碼理論與方法。 第11章簡(jiǎn)要介紹了TCM與Turbo碼的基本概念和方法。 部分章節(jié)后面提供了相應(yīng)內(nèi)容的Matlab仿真源程序，可依據(jù)教學(xué)需要選擇使用，既可作為課后作業(yè)，又可作為單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)題目。 本書由北方工業(yè)大學(xué)教授宋鵬，講師范錦宏、王恩成、齊建中、王樂(lè)編寫。其中，第1章、第6～9章由宋鵬編寫，第2～4章由范錦宏編寫，第5章由王樂(lè)編寫，第10章由齊建中編寫，第11章及Matlab仿真源程序由王恩成編寫。全書由宋鵬統(tǒng)稿。感謝北方工業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院教務(wù)處對(duì)本書編寫的大力支持。由于編者水平所限，書中難免有漏誤與不當(dāng)之處，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
編 者2017年9月