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第一章 引论1

1.1 通信系统基本模型1

1.1.1 通信基本模型1

1.1.2 对通信的基本要求4

1.1.3 通信理论的研究方法5

1.2 信息论的研究范畴5

1.2.1 信息论的研究内容5

1.2.2 信息论的发展简史8

第二章 基本信息论10

2.1 信息度量10

2.1.1 研究信息度量的必要性10

2.1.2 信源的不肯定性10

2.1.3 信息量15

2.2 离散信源的熵20

2.2.1 定义20

2.2.2 离散信源提供的平均信息量——熵20

2.2.3 熵函数H（x）的性质23

2.3 二元联合信源的共熵与条件熵24

2.3.1 二元联合信源的共熵24

2.3.2 条件熵26

2.3.3 H（x，y）≤H（x）＋H（y）的证明27

2.3.4 消息的剩余度35

2.4 连续信源的熵39

2.4.1 连续信源熵的定义39

2.4.2 连续信源的最大熵42

2.4.3 熵功率48

2.4.4 二元联合信源的共熵49

2.5 熵速率和信道容量50

2.5.1 信源熵速率50

2.5.2 信道容量51

2.6 离散有噪信道中的熵速率和信道容量53

2.6.1 接收熵速率53

2.6.2 可疑度57

2.6.3 信道容量60

2.7 连续有噪信道的熵速率与信道容量60

2.7.1 接收熵速率60

2.7.2 信道容量62

2.8 使信源与信道匹配的编码63

2.8.1 编码定理63

2.8.2 信源最佳化65

2.8.3 符号独立化66

2.8.4 概率均匀化——最佳编码69

习题81

第三章 理想通信系统86

3.1 多维空间86

3.1.1 物体的多维空间模型86

3.1.2 多维空间的两个重要公式87

3.2 通信系统的多维模型89

3.2.1 信号的多维模型89

3.2.2 信号平均功率p与多维模型中原点到信号点距离d的关系90

3.2.3 所有高维球的体积都集中在它的表面上91

3.3 理想通信系统的最大传信率和错误概率92

3.3.1 理想通信系统92

3.3.2 编码定理的证明93

3.4 理想通信系统的信噪比、带宽和时间的互换96

3.4.1 互换关系式96

3.4.2 信噪比改善与信道对消息带宽比的关系97

3.4.3 信道临界带宽99

3.5 理想通信系统的实现方法101

3.5.1 理想通信系统模型101

3.5.2 现实系统的潜力102

3.6 理想接收机104

3.6.1 相关接收机104

3.6.2 匹配滤波器107

3.7 伪噪声编码通信109

3.7.1 引言109

3.7.2 伪噪声编码信号110

3.7.3 伪噪声编码通信的基本原理126

3.8 扩频通信130

3.8.1 引言130

3.8.2 扩频系统的基本原理130

习题133

第四章 抗干扰二元编码135

4.1 抗干扰编码的基本概念135

4.1.1 抗干扰编码基本思想135

4.1.2 几个定义137

4.1.3 码距dmin与纠错能力的关系138

4.1.4 抗干扰编码的基本原理139

4.2 检错码142

4.2.1 一致监督检错码142

4.2.2 定比码145

4.2.3 ARQ系统149

4.3 用于单向信道的简单纠错码151

4.3.1 简单重复码151

4.3.2 正反码152

4.4 纠一位错误的汉明码155

4.4.1 编码原理和监督矩阵155

4.4.2 译码和检验矩阵157

4.4.3 汉明码举例159

4.4.4 汉明码的错误概率164

4.4.5 汉明码效率165

4.4.6 增余汉明码165

4.4.7 生成矩阵168

4.5 循环码172

4.5.1 定义172

4.5.2 生成多项式172

4.5.3 校验子177

4.5.4 编译码方法179

4.5.5 截短循环码186

4.5.6 BCH码188

4.6 纠正独立错误的卷积码195

4.6.1 卷积码的基本监督矩阵195

4.6.2 卷积码的一致监督矩阵198

4.6.3 卷积码的生成矩阵202

4.6.4 卷积码的编码方法205

4.6.5 卷积码的译码方法208

4.6.6 序列译码209

4.6.7 维特比译码215

4.7 纠正突发错误的编码216

4.7.1 纠正突发错误的必要性216

4.7.2 交织法217

4.7.3 纠正突发错误的卷积码218

4.8 有限域的基本知识221

4.8.1 有限域的基本概念221

4.8.2 有限域举例223

4.8.3 有限域的乘法群225

4.8.4 多项式域GF（2n）中元素间关系226

4.8.5 一个有关多项式的定理229

4.8.6 最小多项式（或称极小多项式）230

习题233

第五章 信号的统计检测与参量估计236

5.1 基本检测理论236

5.1.1 假设检验237

5.1.2 最佳检测的基本原理239

5.2 贝叶斯检测准则245

5.3 最大后验概率检测准则246

5.4 最大似然检测准则247

5.5 奈曼——皮尔逊准则247

5.6 极小极大检测准则247

5.7 高斯噪声信道的最佳检测器251

5.8 连续参量的估计252

5.9 贝叶斯估计255

5.10 其它估计算子257

5.10.1 最大似然估计257

5.10.2 条件最大似然估计258

习题258

第六章 信息率失真函数与多用户信道260

6.1 信息率失真函数260

6.1.1 信息率失真函数的一般概念260

6.1.2 R（D）函数的性质266

6.2 离散信源的R（D）函数的计算270

6.2.1 R（D）的参量表达式271

6.2.2 二元信源的R（D）函数274

6.2.3 对称信源的R（D）函数279

6.2.4 R（D）函数的计算方法280

6.3 连续信源的R（D）函数283

6.3.1 定义和一般公式283

6.3.2 d（x，y）只与（x，y）有关的情况286

6.4 信息价值291

6.5 通信系统性能指标的界294

6.6 一般化信息函数和信息率失真函数297

6.7 多用户信道302

6.7.1 多用户信道的信道容量303

6.7.2 多用户信道的编码定理312

主要参考文献313

附录1315

附录2316

附录3317