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第一章 引论1

1.1 信息论的起源和发展史1

1.2 信息的定义2

1.3 信息的特征和性质3

1.3.1 信息的特征3

1.3.2 信息的性质5

1.4 现代信息技术的含义和基本内容6

1.4.1 现代信息技术的含义6

1.4.2 信息技术的基本内容6

1.4.3 在通信领域中信息技术的基本内容7

1.5 预备知识8

1.5.1 概率论的基本知识8

1.5.2 随机变量及其统计特征简介13

习题一19

第二章 信息论的基本概念20

2.1 信源的分类20

2.2 自信息量21

2.2.1 自信息量21

2.2.2 联合自信息量22

2.2.3 条件自信息量22

2.3 互信息量24

2.3.1 互信息量24

2.3.2 互信息量的性质24

2.3.3 条件互信息量26

2.4 平均自信息量——熵26

2.4.1 熵的定义26

2.4.2 条件熵28

2.4.3 共熵29

2.4.4 熵函数的性质30

2.5 平均互信息量34

2.5.1 平均互信息量的定义34

2.5.2 平均互信息量的性质35

2.5.3 数据处理定理37

2.5.4 平均互信息量的物理意义38

2.6 离散信源的熵39

2.6.1 各种离散信源的熵39

2.6.2 各种离散信源的时间熵44

2.7 连续信源的熵45

2.7.1 连续信源的熵45

2.7.2 几种特殊连续信源的熵47

2.7.3 连续随机变量的联合熵、条件熵以及平均互信息量49

习题二51

第三章 无失真信源编码55

3.1 信源编码概述55

3.1.1 信源最佳化56

3.1.2 概率均匀化——最佳编码56

3.1.3 编码器的描述57

3.1.4 码的唯一可译性59

3.2 消息的冗余度62

3.2.1 相对熵62

3.2.2 冗余度62

3.2.3 内熵62

3.3 定长编码定理和定长编码方法63

3.3.1 定长无失真编码定理63

3.3.2 定长编码的效率64

3.4 变长编码定理66

3.5 变长编码方法67

3.5.1 霍夫曼编码68

3.5.2 费诺编码73

3.5.3 香农编码74

3.6 一种实用的无失真信源编码——游程编码75

3.6.1 游程编码的基本原理76

3.6.2 MH码及其应用77

习题三80

第四章 信道82

4.1 信道的分类82

4.2 无扰离散信道83

4.2.1 无扰离散信道上的信息传输速率83

4.2.2 无扰离散信道上的信道容量83

4.3 有扰离散信道87

4.3.1 有扰离散信道的统计特性87

4.3.2 消息在有扰离散信道上的信息传输速率92

4.3.3 有扰离散信道上的信道容量95

4.3.4 译码方案105

4.3.5 有扰离散信道的编码定理107

4.4 多用户信道111

4.4.1 多址接入信道112

4.4.2 广播信道117

4.4.3 相关信源的多用户信道120

习题四123

第五章 离散信源的限失真信源编码126

5.1 引言126

5.2 失真函数和信息率失真函数127

5.2.1 失真函数127

5.2.2 信息率失真函数130

5.2.3 信息率失真函数与信息价值135

5.2.4 信息率失真函数与信道容量138

5.2.5 限失真信源编码定理139

5.3 信息率失真函数的性质139

5.4 信息率失真函数的计算141

5.4.1 具有等概率、对称失真信源的信息率失真函数R（D）计算142

5.4.2 信息率失真函数的参量表达式计算145

5.4.3 信息率失真函数的迭代计算148

5.5 连续信源的信息率失真函数150

习题五154

第六章 信道编码155

6.1 概述155

6.1.1 信道编码的基本概念155

6.1.2 信道编码的基本原理156

6.1.3 纠错码分类157

6.2 线性分组码159

6.2.1 线性分组码简述159

6.2.2 线性分组码及其检错、纠错能力的获得163

6.2.3 线性分组码的检错、纠错能力166

6.2.4 汉明码168

6.3 循环码172

6.3.1 循环码的基本概念172

6.3.2 循环码的生成矩阵和校验矩阵174

6.4 卷积码176

习题六179

第七章 信息加密技术180

7.1 概述180

7.2 密码通信的基本模型180

7.2.1 通信模型180

7.2.2 密码体制的基本要求182

7.2.3 常见威胁184

7.2.4 保密系统的保密性与随机性185

7.3 古典密码189

7.3.1 单表密码189

7.3.2 多表密码193

7.3.3 换位密码195

7.3.4 线性反馈移位寄存器密码199

7.3.5 序列密码和分组密码202

7.4 数据加密标准（DES）204

7.4.1 DES算法的基本原理204

7.4.2 DES算法的运算过程205

7.4.3 DES算法运用应注意的问题210

7.5 现代密码学研究的趋势210

7.5.1 公钥密码211

7.5.2 分组密码211

7.5.3 序列密码212

7.5.4 Hash函数213

7.5.5 密钥管理213

7.5.6 PKI和VPN214

7.5.7 量子密码214

习题七215

参考文献216