第 1 章 绪论 1__eol__1.1 信息的概念 1__eol__1.1.1 信息科技促使人们对信息概念进行更深刻的剖析与理解 1__eol__1.1.2 信息是特定信息场景中的“信息” 2__eol__1.1.3 信息的基本属性 4__eol__1.1.4 信息的香农定义与维纳定义 6__eol__1.2 信息论的研究内容 6__eol__1.2.1 信息度量、信息熵与消息 7__eol__1.2.2 信息表征与数据压缩 9__eol__1.2.3 信息传输、信道容量、调制与编码 11__eol__1.2.4 信息安全、加密与认证 13__eol__1.3 从“香农贡献”洞悉信息科技 15__eol__1.3.1 香农的信息科技创新贡献 15__eol__1.3.2 香农培养的后起之秀与留存后世的至理名言 16__eol__1.4 从香农奖看信息论的发展历程 17__eol__习题 20__eol__第 2 章 信源及其熵 21__eol__2.1 信源与信息度量的基本概念 21__eol__2.2 信息量与熵 22__eol__2.2.1 信息量 22__eol__2.2.2 熵 24__eol__2.2.3 熵的基本性质 31__eol__2.3 互信息量与平均互信息量 36__eol__2.3.1 互信息量 36__eol__2.3.2 平均互信息量 38__eol__2.4 离散信源的熵 42__eol__2.4.1 单符号离散信源的熵 42__eol__2.4.2 多符号离散信源的熵 42__eol__2.4.3 马尔可夫信源的熵 43__eol__2.4.4 离散信源的时间熵 47__eol__2.5 连续信源的熵 48__eol__2.5.1 单符号连续信源的熵 48__eol__2.5.2 连续信源的熵的性质 54__eol__2.5.3 多符号连续信源的熵 57__eol__2.5.4 熵功率 58__eol__2.6 信息论不等式及其应用 60__eol__2.6.1 对数和不等式及其应用 60__eol__2.6.2 数据处理不等式 62__eol__2.6.3 数据处理定理 62__eol__2.6.4 费诺不等式 63__eol__习题 65__eol__第 3 章 信道及其信道容量 70__eol__3.1 信道及其信道容量的基本概念 70__eol__3.1.1 信道的数学模型及其分类 70__eol__3.1.2 信道容量的定义 71__eol__3.2 单符号离散信道及其信道容量 72__eol__3.2.1 特殊的单符号离散信道及其信道容量 73__eol__3.2.2 对称离散信道及其信道容量 74__eol__3.2.3 准对称离散信道及其信道容量 77__eol__3.2.4 一般离散无记忆信道及其信道容量 79__eol__3.3 多符号离散信道及其信道容量 82__eol__3.3.1 多符号离散信道的数学模型 82__eol__3.3.2 多符号离散信道的信道容量 83__eol__3.3.3 离散无记忆信道的 N 次扩展信道的信道容量 83__eol__3.3.4 独立并联信道的信道容量 86__eol__3.3.5 串联信道的信道容量 86__eol__3.4 连续信道及其信道容量 89__eol__3.4.1 单符号连续信道及其信道容量 89__eol__3.4.2 多符号无记忆高斯加性信道及其信道容量 90__eol__3.4.3 限带高斯白噪声加性波形信道及其信道容量 91__eol__3.5 MIMO 信道和多址接入信道及其信道容量 93__eol__3.5.1 MIMO 信道及其信道容量 93__eol__3.5.2 多址接入信道及其信道容量 95__eol__习题 97__eol__第 4 章 率失真函数 99__eol__4.1 率失真函数的基本概念 99__eol__4.1.1 试验信道 99__eol__4.1.2 率失真函数的定义 102__eol__4.1.3 率失真函数的性质 105__eol__4.2 离散信源的率失真函数 107__eol__4.2.1 离散信源的率失真函数的一般形式 107__eol__4.2.2 二元信源和等概率信源的率失真函数 110__eol__4.3 连续信源的率失真函数 114__eol__4.3.1 连续信源的率失真函数的一般形式 114__eol__4.3.2 高斯信源的率失真函数 116__eol__习题 117__eol__第 5 章 信源编码 120__eol__5.1 异前置码与无失真信源编码定理 120__eol__5.1.1 异前置码 120__eol__5.1.2 无失真信源编码定理 123__eol__5.2 经典无失真信源编码 124__eol__5.2.1 霍夫曼码 125__eol__5.2.2 费诺码 127__eol__5.2.3 香农-费诺-埃利斯码 129__eol__5.2.4 算术码 130__eol__5.3 限失真信源编码定理 132__eol__5.4 限失真信源编码方法 133__eol__5.4.1 量化编码 134__eol__5.4.2 相关信源编码 138__eol__5.4.3 JPEG 图像编码 143__eol__5.4.4 H.264/AVC 视频编码 146__eol__习题 147__eol__第 6 章 信道编码 150__eol__6.1 信道编码与差错控制 150__eol__6.1.1 信道编码的基本概念 150__eol__6.1.2 最大似然译码准则 153__eol__6.1.3 译码模式与纠检错能力 156__eol__6.1.4 差错控制方式 158__eol__6.1.5 信道编码的发展历程 159__eol__6.2 有噪信道编码定理 160__eol__6.2.1 有噪信道编码定理概述 160__eol__6.2.2 信道编码设计的基本原理 162__eol__6.2.3 编码系统的性能度量 163__eol__6.3 线性分组码 167__eol__6.3.1 线性分组码的矩阵描述 167__eol__6.3.2 线性分组码的译码 171__eol__6.3.3 汉明码 174__eol__6.3.4 循环码 177__eol__6.4 卷积码 185__eol__6.4.1 卷积码的基本概念 185__eol__6.4.2 卷积码的描述 188__eol__6.4.3 卷积码的 Viterbi 译码 196__eol__6.5 Turbo 码 203__eol__6.5.1 Turbo 码编码方法 203__eol__6.5.2 Turbo 码译码算法 206__eol__6.6 LDPC 码 210__eol__6.6.1 LDPC 码的基本概念 210__eol__6.6.2 LDPC 码的构造方法 212__eol__6.6.3 LDPC 码的编码方法 214__eol__6.6.4 LDPC 码的译码算法 216__eol__6.7 极化码 218__eol__6.7.1 极化码的基本概念与信道极化 218__eol__6.7.2 极化信道的可靠性度量 222__eol__6.7.3 极化码的编码方法 223__eol__6.7.4 极化码的译码算法 224__eol__6.8 信道编码的应用设计 227__eol__6.8.1 码的速率匹配设计 227__eol__6.8.2 码的组合构造方法 228__eol__习题 229__eol__第 7 章 保密编码 233__eol__7.1 密码通信的基本模型 233__eol__7.1.1 通信模型 233__eol__7.1.2 密码体制的基本要求 235__eol__7.1.3 常见威胁 236__eol__7.1.4 保密系统的安全性测度 238__eol__7.2 古典密码 239__eol__7.2.1 单表密码 239__eol__7.2.2 多表密码 243__eol__7.2.3 换位密码 245__eol__7.2.4 线性反馈移位寄存器密码 248__eol__7.2.5 序列密码和分组密码 251__eol__7.3 数据加密标准 DES 252__eol__7.3.1 DES 算法基本原理 252__eol__7.3.2 DES 算法运算过程 253__eol__7.3.3 DES 算法的弱点 257__eol__7.4 数据加密标准 AES 257__eol__7.4.1 AES 的数学基础 258__eol__7.4.2 AES 加密过程 259__eol__7.4.3 AES 解密过程 260__eol__7.5 公开密钥密码体制 RSA 260__eol__7.5.1 非对称加密算法 260__eol__7.5.2 RSA 算法描述 261__eol__7.6 现代密码学的研究趋势 262__eol__7.6.1 公开密钥密码 262__eol__7.6.2 分组密码 263__eol__7.6.3 序列密码 263__eol__7.6.4 杂凑函数 264__eol__7.6.5 量子密码 265__eol__习题 265__eol__附录 预备知识 267__eol__附录 A 概率论基本公式 267__eol__附录 B 有限域 267__eol__B.1 群 267__eol__B.2 域 268__eol__B.3 二元域上的多项式 27