信息處理與編碼

第一篇  信息論基礎                  
 第1章  無失真信源與信息熵2                  
 1.1  信源特性與分類2                  
 1.1.1  信源的統(tǒng)計特性2                  
 1.1.2  信源的描述與分類2                  
 1.2  離散信源的信息熵7                  
 1.2.1  信息熵和信息量的基本概念7                  
 1.2.2  熵的數學性質9                  
 *1.2.3  熵的公理化結構12                  
 1.3  離散序列信源的熵14                  
 1.3.1  離散無記憶信源的序列熵H(U)與消息熵HL(U)14                  
 1.3.2  離散有記憶信源的序列熵H(U)與消息熵HL(U)15                  
 1.4  互信息18                  
 1.4.1  單個消息的互信息18                  
 *1.4.2  消息序列的互信息I(U, V)21                  
 1.4.3  信息不增性原理23                  
 1.5  冗余度24                  
 1.6  連續(xù)信源的熵與互信息26                  
 習題34                  
 第2章  限失真信源與信息率失真函數39                  
 2.1  引言39                  
 *2.2  R(D)函數的性質42                  
 2.3  離散信源R(D)函數的計算44                  
 2.3.1  等概率對稱性失真信源R(D)函數的計算44                  
                   
 *2.3.2  一般情況下的參量表達式47                  
 *2.3.3  R(D)函數的迭代算法50                  
 2.4  連續(xù)(模擬)信源的信息率失真函數R(D)52                  
 習題59                  
 第3章  信道與信道容量62                  
 3.1  信道的分類與描述62                  
 3.1.1  信道的分類62                  
 3.1.2  信道描述63                  
 3.2  無干擾離散信道64                  
 3.3  離散單個消息(符號)信道及其容量68                  
 *3.4  離散消息序列信道及其容量74                  
 *3.4.1  無記憶離散消息序列信道74                  
 *3.4.2  有記憶離散消息序列信道75                  
 3.5  連續(xù)信道及其容量76                  
 3.5.1  連續(xù)單個消息信道及其容量76                  
 3.5.2  一般迭加性干擾的單消息連續(xù)信道77                  
 3.5.3  限時限頻限功率的白色高斯噪聲信道79                  
 *3.5.4  有公共約束的連續(xù)消息序列信道81                  
 3.6  信道容量代價函數C(F)及信道冗余度                  
 84                  
 3.6.1  信道容量代價函數C(F)84                  
 3.6.2  信道冗余度84                  
 3.7  多用戶信道85                  
 3.7.1  引言85                  
 3.7.2  多址信道87                  
 *3.7.3  廣播信道90                  
 *3.7.4  相關信源的多用戶信道93                  
 習題95                  
 第二篇  信息處理的實現方法                  
 第4章  信息與通信系統(tǒng)的優(yōu)化100                  
 4.1  信息與通信系統(tǒng)的物理和數學模型100                  
 4.2  信息與通信系統(tǒng)的單指標優(yōu)化103                  
 習題107                  
 第5章  信源編碼109                  
 5.1  無失真信源編碼109                  
 5.1.1  等長編碼定理111                  
 5.1.2  變長編碼定理113                  
 5.1.3  最佳變長編碼-哈夫曼編碼118                  
 *5.1.4  算術編碼122                  
 *5.2  限失真信源編碼定理126                  
 *5.3  矢量量化編碼130                  
 *5.3.1  最佳標量量化編碼130                  
 *5.3.2  矢量量化編碼131                  
 5.4  預測編碼134                  
 5.4.1  預測編碼的基本原理134                  
 5.4.2  預測編碼的基本類型136                  
 5.5  變換編碼140                  
 5.5.1  正交變換的基本數學知識141                  
 5.5.2  幾種主要變換編碼141                  
 *5.5.3  小波變換編碼150                  
 5.6  傳真編碼151                  
 5.6.1  文件傳真的基本特性152                  
 *5.6.2  三. 四類傳真機的實用化壓縮編碼155                  
 5.7  語音壓縮編碼161                  
 5.7.1  波形編碼ADPCM基本原理163                  
 5.7.2  參量編碼的線性預測編碼器LPC164                  
 5.7.3  混合編碼的各類方法165                  
 *5.7.4  低延遲碼激勵線性預測(LDCELP)編碼器167                  
 *5.7.5  共軛結構--代數碼激勵線性預測編碼器168                  
 *5.7.6  第三代移動通信中的語音編碼169                  
 5.8  圖像編碼172                  
 5.8.1  靜止圖像壓縮編碼及其技術標準JPEG173                  
 5.8.2  面向通信的視頻壓縮編碼及其技術標準H.261175                  
 5.8.3  活動圖像壓縮編碼及其技術標準MPEG178                  
 *5.8.4  第二代視頻編碼180                  
 習題183                  
 第6章  密碼186                  
 6.1  密碼學的基本概念186                  
 6.2  保密學的理論基礎190                  
 6.3  序列(流)密碼198                  
 6.4  分組(塊)密碼207                  
 *6.5  公開密鑰密碼218                  
 *6.6  認證系統(tǒng)223                  
 6.7  模擬消息加密體制230                  
 *6.8  GSM的鑒權與加密236                  
 習題238                  
 第7章  信道編碼242                  
 7.1  信道編碼的基本概念242                  
 7.2  線性分組碼247                  
 7.3  循環(huán)碼256                  
 7.4  BCH碼263                  
 7.5  卷積碼269                  
 7.5.1  卷積碼編碼270                  
 7.5.2  卷積碼的譯碼275                  
 *7.5.3  卷積碼的距離特性283                  
 7.6  糾正突發(fā)錯誤碼284                  
 7.7  交織碼287                  
 7.8  級連碼291                  
 *7.9  信道編碼的性能界限293                  
 *7.9.1  信道編碼定理294                  
 *7.9.2  信道編碼的構造性能界限298                  
 *7.10  實際信道編碼應用301                  
 7.11  Turbo碼306                  
 7.12  高效率信道編碼TCM310                  
 習題318                  
 附錄  習題參考答案                  
 參考文獻388