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第1章 绪论1

1.1基本概念1

1.1.1信息的一般概念1

1.1.2香农信息定义4

1.1.3信息论与编码技术发展简史6

1.2数字通信系统模型8

1.3信息论与编码理论研究的主要内容和意义9

1.3.1信息论研究的主要内容9

1.3.2香农信息论对信道编码的指导意义9

1.3.3香农信息论对信源编码的指导意义9

思考题与习题10

第2章 信源及其熵11

2.1信源的数学模型和分类11

2.1.1信源的数学模型11

2.1.2信源的分类12

2.2离散信源的信息熵及其性质16

2.2.1自信息16

2.2.2信源的信息熵17

2.2.3熵的基本性质19

2.3离散无记忆信源的扩展信源22

2.4离散平稳信源24

2.4.1平稳信源的概念24

2.4.2二维平稳信源25

2.4.3一般离散平稳信源28

2.5连续信源的信息熵29

2.5.1单符号连续信源的熵29

2.5.2波形信源的熵32

2.5.3最大熵定理32

2.6信源的冗余度33

2.6.1信源效率34

2.6.2信源冗余度34

思考题与习题35

第3章 信道及其容量38

3.1信道的数学模型与分类38

3.1.1信道的分类39

3.1.2信道的数学模型40

3.1.3单符号离散信道41

3.2信道疑义度与平均互信息43

3.2.1信道疑义度43

3.2.2平均互信息44

3.2.3平均互信息的性质47

3.3离散无记忆的扩展信道49

3.4离散信道的信道容量51

3.4.1信道容量的定义51

3.4.2简单离散信道的信道容量52

3.4.3对称离散信道的信道容量54

3.4.4离散无记忆N次扩展信道的信道容量56

3.5连续信道的信道容量57

3.5.1连续单符号加性高斯噪声信道的信道容量57

3.5.2多维无记忆加性连续信道的信道容量58

3.5.3限频限时限功率的加性高斯白噪声信道的信道容量62

3.6信源与信道的匹配64

3.7信道编码定理（香农第二定理）65

思考题与习题66

第4章 信道编码69

4.1信道编码的概念69

4.1.1信道编码的分类69

4.1.2与纠错编码有关的基本概念71

4.1.3检错与纠错原理76

4.1.4检错与纠错方式和能力77

4.2线性分组码79

4.2.1线性分组码的基本概念79

4.2.2生成矩阵和一致校验矩阵81

4.2.3线性分组码的译码87

4.2.4线性分组码的纠错能力90

4.2.5汉明码92

4.3循环码94

4.3.1循环码的多项式描述95

4.3.2循环码的生成矩阵96

4.3.3系统循环码99

4.3.4多项式运算电路99

4.3.5循环码的编码电路101

4.3.6循环码的译码电路103

4.4常用的循环码106

4.4.1循环冗余校验码106

4.4.2 BCH码108

4.4.3 RS码111

4.5卷积码113

4.5.1卷积码的编码113

4.5.2卷积码的译码121

思考题与习题126

第5章 信源编码129

5.1信源编码器和无失真信源编码定理129

5.1.1码的分类131

5.1.2码树133

5.1.3 Kraft不等式135

5.1.4无失真信源编码定理（香农第一定理）136

5.2变长编码137

5.2.1香农码138

5.2.2费诺码139

5.2.3霍夫曼码141

5.3实用信源编码方法146

5.3.1游程编码146

5.3.2算术编码149

5.3.3预测编码155

5.3.4变换编码157

思考题与习题164

第6章 信息率失真函数169

6.1失真测度170

6.1.1系统模型170

6.1.2失真度和平均失真度170

6.2信息率失真函数及其性质172

6.2.1信息率失真函数的定义172

6.2.2信息率失真函数的性质172

6.3等概率、对称失真信源的信息速率失真函数175

6.4保真度准则下的信源编码定理177

6.5限失真信源编码（香农第三定理）178

思考题与习题178

第7章 现代信道编码技术180

7.1 Turbo码180

7.1.1 Turbo码的提出180

7.1.2 Turbo码编码器181

7.1.3 Turbo码译码器181

7.2 LDPC码183

7.2.1 LDPC码的提出183

7.2.2 LDPC码基本概念183

7.2.3规则LDPC码185

7.2.4非规则LDPC码186

7.2.5准循环LDPC码187

7.2.6重复累积LDPC码189

7.2.7 LDPC码译码算法192

思考题与习题195

第8章 MATLAB在信息论与编码分析中的应用196

8.1 MATLAB基础196

8.1.1 MATLAB语言特点197

8.1.2 MATLAB运行环境简介198

8.1.3 MATLAB基础210

8.2 MATLAB在信息理论分析中的应用225

8.2.1离散信源的MATLAB分析225

8.2.2离散信道的MATLAB分析225

8.2.3应用MATLAB进行信息理论分析的实例226

8.3 MATLAB在编码技术分析中的应用227

8.3.1信源编码技术的MATLAB分析227

8.3.2信道编码技术的MATLAB仿真228

8.3.3应用MATLAB进行编码技术分析的实例245

思考题与习题249

参考文献250