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本書系統(tǒng)地論述信息論與糾錯(cuò)編碼的基本理論。共有9章，內(nèi)容包括：信息的定義和度量,離散信源和連續(xù)信源的信息熵，信道和信道容量，平均失真度和信息率失真函數(shù)，三個(gè)香農(nóng)信息論的基本定理：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，若干種常見實(shí)用的無失真信源壓縮編碼的方法，以及信道糾錯(cuò)編碼的基本內(nèi)容和分析方法。
　　本書深入淺出、概念清晰、系統(tǒng)性和可讀性強(qiáng)。

第二版前言
　　本書為“普通高等教育‘十一五’國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材”。
　　信息論與編碼是一門應(yīng)用概率論、隨機(jī)過程和數(shù)理統(tǒng)計(jì)等方法來研究信息的存儲(chǔ)、傳輸、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信息系統(tǒng)的可靠性、有效性、保密性和認(rèn)證性，以使信息系統(tǒng)最優(yōu)化。自20世紀(jì)中葉香農(nóng)信息論問世以來，信息理論本身得到不斷發(fā)展和深化，尤其是在這個(gè)理論指導(dǎo)下，信息技術(shù)也得到飛快發(fā)展。這又使對(duì)信息的研究沖破了香農(nóng)狹義信息論的范疇，幾乎滲透到自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的所有領(lǐng)域，從而形成了一門具有劃時(shí)代意義的新興學(xué)科——信息科學(xué)。所以信息論是信息科學(xué)發(fā)展的源泉，也是信息科學(xué)的基礎(chǔ)理論。
　　當(dāng)人類邁入21世紀(jì)——高度信息化時(shí)代以來，移動(dòng)通信、互聯(lián)網(wǎng)通信、多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、空間技術(shù)等信息技術(shù)出現(xiàn)了超出人們想象的、前所未有的發(fā)展速度。在這些領(lǐng)域中，只要涉及信息的存儲(chǔ)、傳輸和處理的問題就要用到香農(nóng)信息論的理論——無失真通信的傳輸速率極限（即香農(nóng)極限）、無失真和限失真信源編碼理論（即數(shù)據(jù)壓縮原理）和信道編碼理論（即糾錯(cuò)碼理論）等。甚至日常生活?yuàn)蕵分腥鐢?shù)字激光影碟機(jī)、數(shù)字家庭音像系統(tǒng)等都普遍采用了糾錯(cuò)碼技術(shù)和數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。所以，現(xiàn)在人們對(duì)于信息論的基本理論已不再感到陌生、抽象和難以理解和掌握，也越來越感到學(xué)習(xí)和掌握信息理論的必要和重要。
　　在這種形勢(shì)下，各高校的熱門專業(yè)“信息工程技術(shù)專業(yè)”也得到快速發(fā)展，專業(yè)的知識(shí)結(jié)構(gòu)也做了相應(yīng)調(diào)整，都先后開設(shè)了“信息論與編碼”的有關(guān)課程，作為本科生、研究生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。與此同時(shí)，于1998年以來，全國(guó)幾百所高校先后在理學(xué)院(或數(shù)學(xué)系)內(nèi)新增設(shè)了“信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)”，報(bào)考這一專業(yè)的學(xué)生也與日俱增。根據(jù)2005年教育部下發(fā)的“信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)”的教學(xué)規(guī)范，“信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)”就是要培養(yǎng)具有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)思維能力，掌握信息或計(jì)算科學(xué)的基本理論、方法與技能，能解決信息科學(xué)技術(shù)和信息工程計(jì)算中實(shí)際問題的高級(jí)理論研究型人才和技術(shù)型人才。無可置疑，信息論與編碼理論必然是此專業(yè)的必修基礎(chǔ)課之一。
　　“信息論與編碼”是一門既具有廣泛的數(shù)學(xué)理論與知識(shí)，又有實(shí)際工程背景的課程，兩者缺一不可。對(duì)信息工程技術(shù)類專業(yè)的學(xué)生來說，他們具有一定的通信、電子和計(jì)算機(jī)方面的實(shí)際工程知識(shí)，雖然已有一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，但學(xué)生普遍對(duì)繁雜的數(shù)學(xué)公式感到困難而望而止步。對(duì)數(shù)學(xué)系信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，雖然他們具有較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)思維能力，但更突出的是缺乏通信、電子等方面的實(shí)際工程知識(shí)。
　　針對(duì)上述情況，依據(jù)作者多年在信息論與編碼方面的教學(xué)和科研經(jīng)驗(yàn)及近年來對(duì)“信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)”的學(xué)生講授“信息論與編碼”課的教學(xué)實(shí)踐總結(jié)，我們反復(fù)商討，決定以《信息論——基礎(chǔ)理論與應(yīng)用》（第三版）［15］一書為藍(lán)本，基本保留原有體系，刪去一些對(duì)本科生來說較深的內(nèi)容，以及在后續(xù)課程中將要講述的內(nèi)容，增加壓縮編碼和糾錯(cuò)碼的內(nèi)容，終而編寫成本書，以期能適應(yīng)不同專業(yè)的需求。
　　本書主要是系統(tǒng)地介紹香農(nóng)（Shannon）信息論和編碼理論。全書注重基本概念、基本定理和基本分析方法的論述，并列舉許多例題，結(jié)合實(shí)例建立概念和數(shù)學(xué)模型，給出詳細(xì)的、必要的數(shù)學(xué)推演過程和證明，力求物理概念清晰，邏輯性、系統(tǒng)性強(qiáng)，數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)完整又避免純數(shù)學(xué)的枯燥乏味。在內(nèi)容的編排上，力求由淺入深、循序漸進(jìn)，合理而系統(tǒng)地安排章節(jié)。全書力求做到既有實(shí)際應(yīng)用背景，又有清晰的數(shù)學(xué)概念和數(shù)學(xué)思想。
　　全書共分9章。第1、2、3、4章是全書的基礎(chǔ)。首先闡述信息的概念，引出香農(nóng)信息的定義，信息論研究的目的、內(nèi)容。在這基礎(chǔ)上討論各類離散信源、連續(xù)和波形信源的信息測(cè)度——信息熵及離散信道、連續(xù)和波形信道的信息傳輸率與信道容量。第5、6、7章主要論述香農(nóng)信息論的三個(gè)基本定理——離散信源的無失真編碼定理、有噪信道編碼定理及限失真信源編碼定理。此部分內(nèi)容是香農(nóng)信息論的核心部分。第8章介紹若干種常見實(shí)用的無失真信源壓縮編碼方法。第9章在給出必要的數(shù)學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)上，論述信道糾錯(cuò)編碼的基本內(nèi)容和分析方法及一些主要的信道編碼方法。為幫助讀者掌握分析和解決問題的能力，各章配有大量的習(xí)題。書后的附錄，為讀者提供了所需的一些數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。讀者在學(xué)習(xí)本書前，最好請(qǐng)先閱讀附錄B，以便對(duì)隨機(jī)過程知識(shí)有個(gè)初步的概念。為配合本書的學(xué)習(xí)和解題，作者編寫出版了《信息論與編碼學(xué)習(xí)輔導(dǎo)及習(xí)題詳解》［27］一書，可供讀者學(xué)習(xí)使用。
　　全書在三個(gè)定理證明上采用了統(tǒng)一的弱ε典型序列的分析方法，使定理證明簡(jiǎn)捷明了。但這些章節(jié)均標(biāo)以 “*”號(hào)出現(xiàn)。書中標(biāo)有“*”的章節(jié)和小字體部分均屬于嚴(yán)格的數(shù)學(xué)證明或加深、加寬的內(nèi)容。各高校、各專業(yè)可根據(jù)學(xué)時(shí)的多少或?qū)W生的知識(shí)程度適當(dāng)取舍，省略“*”的章節(jié)和小字體部分。省略后并不影響全書的系統(tǒng)性、邏輯性和可讀性。所以本書可作為數(shù)學(xué)系信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的教材，也可作為信息與通信工程技術(shù)相關(guān)專業(yè)的教材。
　　本書由傅祖蕓主編，第8章字典碼一節(jié)、第9章和部分附錄由趙建中編寫，并由傅祖蕓負(fù)責(zé)全書的修改和統(tǒng)編。孫建京、路而紅、劉泉、彭一凡、陳立、陳元熹、趙黎明、趙悅、施燕瓊、高蘭等同志參與了審稿、繪圖、謄抄等大量工作，張晉民對(duì)全書進(jìn)行審校,在此表示衷心的感謝。
　　在本書的編寫過程中，參閱了國(guó)內(nèi)外一些經(jīng)典著作，均列于參考書目中，在此謹(jǐn)向作者表示深切謝意。
　　電子工業(yè)出版社陳曉莉編審對(duì)本書的出版做了大量的工作并提出了寶貴的意見，使本書得以順利出版，也在此深表感謝。
　　有關(guān)書中的不妥和錯(cuò)誤之處，殷切希望廣大讀者予以批評(píng)指正。

　　作者
　　20１４年３月

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