信息與編碼理論

前言第1章緒論1
1.1數(shù)字通信系統(tǒng)的模型1
1.2信源編碼問(wèn)題2
1.3信道編碼問(wèn)題3
第2章信息論基礎(chǔ)6
2.1信源數(shù)學(xué)模型6
2.2信息量和信息熵8
2.2.1信息量8
2.2.2信息熵12
2.3無(wú)失真信源編碼定理16
2.4限失真信源編碼定理21
2.4.1信息率失真函數(shù)22
2.4.2限失真信源編碼定理28
2.5信道模型和信道容量28
2.5.1信道的數(shù)學(xué)模型和分類(lèi)29
2.5.2信道容量31
2.6有噪信道編碼定理37
2.6.1錯(cuò)誤概率與譯碼規(guī)則37
2.6.2有噪信道編碼定理38
2.7習(xí)題39
第3章信源編碼44
3.1無(wú)失真信源編碼44
3.1.1霍夫曼碼44
3.1.2香農(nóng)編碼50
3.1.3費(fèi)諾編碼53
3.1.4香農(nóng)-費(fèi)諾-埃利斯碼55
3.1.5游程編碼59
3.1.6算術(shù)編碼62
3.1.7Lempel-Ziv算法67
3.2限失真信源編碼68
3.2.1模擬信源的數(shù)字化69
3.2.2預(yù)測(cè)編碼75
3.2.3變換編碼76
3.3習(xí)題80
第4章線(xiàn)性分組碼82
4.1數(shù)字通信中的編碼信道82
4.2差錯(cuò)控制系統(tǒng)的基本概念83
4.2.1差錯(cuò)控制的方式83
4.2.2信道編碼的分類(lèi)84
4.2.3分組碼的基本概念85
4.2.4分組碼的譯碼準(zhǔn)則86
4.2.5簡(jiǎn)單的分組碼86
4.2.6編碼增益的概念88
4.3線(xiàn)性分組碼89
4.3.1向量空間90
4.3.2線(xiàn)性分組碼的結(jié)構(gòu)90
4.3.3生成矩陣92
4.3.4系統(tǒng)線(xiàn)性分組碼93
4.3.5監(jiān)督矩陣94
4.3.6伴隨式校驗(yàn)96
4.3.7錯(cuò)誤糾正97
4.3.8譯碼器電路100
4.4線(xiàn)性分組碼的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力102
4.5循環(huán)碼106
4.5.1循環(huán)碼的定義與基本性質(zhì)106
4.5.2循環(huán)碼的生成多項(xiàng)式108
4.5.3循環(huán)碼的監(jiān)督多項(xiàng)式110
4.5.4循環(huán)碼的生成矩陣111
4.5.5截短循環(huán)碼112
4.5.6系統(tǒng)循環(huán)碼112
4.5.7循環(huán)碼的編碼器115
4.5.8循環(huán)碼的譯碼器117
4.5.9循環(huán)碼實(shí)例123
4.6習(xí)題124
第5章BCH碼和RS碼128
5.1有限域128
5.1.1有限域的定義128
5.1.2域的特征和基域129
5.1.3有限域上的多項(xiàng)式129
5.1.4擴(kuò)展域的結(jié)構(gòu)130
5.1.5本原元素和本原多項(xiàng)式131
5.1.6最小多項(xiàng)式和共軛元素134
5.2BCH碼135
5.2.1BCH碼的結(jié)構(gòu)135
5.2.2BCH碼的生成多項(xiàng)式136
5.2.3BCH碼的譯碼137
5.2.4BCH碼的Berlekamp-Massey譯碼算法139
5.3RS碼141
5.3.1RS碼的生成多項(xiàng)式142
5.3.2RS碼的系統(tǒng)編碼143
5.3.3RS碼的譯碼143
5.4習(xí)題148
第6章卷積碼151
6.1卷積碼概述151
6.2卷積碼編碼器152
6.2.1連接圖表示152
6.2.2離散卷積表示154
6.2.3矩陣表示155
6.2.4轉(zhuǎn)移函數(shù)表示160
6.2.5狀態(tài)圖表示163
6.2.6樹(shù)狀圖表示167
6.2.7網(wǎng)格圖表示170
6.3卷積碼譯碼器171
6.3.1最大似然譯碼171
6.3.2維特比譯碼算法172
6.3.3譯碼器的實(shí)現(xiàn)176
6.4卷積碼的特性178
6.4.1卷積碼的距離特性178
6.4.2系統(tǒng)卷積碼181
6.4.3卷積碼中的災(zāi)難性錯(cuò)誤傳播182
6.4.4卷積碼的性能界限183
6.5Turbo碼184
6.5.1Turbo碼基本概念184
6.5.2Turbo碼編碼器184
6.5.3Turbo碼譯碼器186
6.6小結(jié)188
6.7習(xí)題189
參考文獻(xiàn)193