正版世信息论与编码(第2版)(高等院校信息与通信工程系列教材)9787302192992曹 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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曹雪虹，张宗橙著 著

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• 信息论
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• 第二版
• 曹
• 9787302192992
• 电子通信

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302192992

商品编码：29593736881

包装：平装

出版时间：2009-02-01

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基本信息

书名：信息论与编码(第2版)(高等院校信息与通信工程系列教材)

定价：29.00元

作者：曹雪虹,张宗橙著

出版社：清华大学出版社

出版日期：2009-02-01

ISBN：9787302192992

字数：

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.440kg

编辑推荐

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普通高等教育“十五”*规划教材

“十二五”江苏省高等学校重点教材

信息论与编码是电子信息类专业的基础，对于理论研究和工程应用均由重要的指导作用。对于本科生和工程技术人员来说，由于理论基础的不足以及实际应用的需要，不可能花很多精力去研读复杂难懂、枯燥乏味的证明，他们迫切需要一本介绍信息论基础知识且与实际应用紧密联系的书籍，本书就是出于这样的目的编写的。从多年的销售数据和读者的积极反馈来看，本书也起到了很好的普及作用。

本书特色：

（1）注重基本概念，用较通俗的文字解释其物理意义，辅以的例题和图表说明。不再以复杂的公式来证明这些孰知的公理。

（2）联系当前实际通信技术，使读者学习后概念清晰，可以有目标地将概念应用于实际工作中。

（3）配有丰富的教学资源，包括习题、PPT、实验系统和教学平台等，可以在清华大学出版社网站下载。

内容提要

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《高等院校信息与通信工程系列教材：信息论与编码（第2版）》重点介绍由香农理论发展而来的信息论的基本理论以及编码的理论和实现原理。全书分7章，在介绍了有关信息度量的基础上，重点讨论了信道容量、率失真函数，以及无失真信源编码、限失真信源编码、信道编码和密码学中的理论知识及其实现原理。《高等院校信息与通信工程系列教材：信息论与编码（第2版）》注重概念，采用通俗的文字，联系目前实际通信系统，用较多的例题和图不阐述基本概念、基本理论及实现原理，尽量减少繁杂的公式定理证明。在各章的后还附有内容小结和大量习题，书后附有部分习题答案，便于读者学习，加深对概念和原理的理解。此外，《高等院校信息与通信工程系列教材：信息论与编码（第2版）》有配套电子教案。

目录

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章　绪论
1.1　信息论的形成和发展
1.2　通信系统的模型
习题

第2章　信源与信息熵
2.1　信源的描述与分类
2.1.1　无记忆信源
2.1.2　有记忆信源
2.1.3　马尔可夫信源

2.2　离散信源熵和互信息
2.2.1　自信息量
2.2.2　离散信源熵
2.2.3　互信息
2.2.4　数据处理中信息的变化
2.2.5　熵的性质

2.3　离散序列信源熵
2.3.1　离散无记忆信源的序列熵
2.3.2　离散有记忆信源的序列熵

2.4　连续信源熵和互信息
2.4.1　幅度连续的单个符号信源熵
2.4.2　波形信源熵
2.4.3　大熵定理
2.5　冗余度
本章小结
习题

第3章　信道与信道容量
3.1　信道的基本概念
3.1.1　信道的分类
3.1.2　信道参数
3.1.3　信道容量的定义

3.2　离散单个符号信道及其容量
3.2.1　无干扰离散信道
3.2.2　对称DMC信道
3.2.3　准对称DMC信道
3.2.4　一般DMC信道
3.3　离散序列信道及其容量

3.4　连续信道及其容量
3.4.1　连续单符号加性信道
3.4.2　多维无记忆加性连续信道
3.4.3　限时限频限功率的加性高斯白噪声信道
3.5　信源与信道的匹配
本章小结
习题

第4章　信息率失真函数
4.1　平均失真和信息率失真函数
4.1.1　失真函数
4.1.2　平均失真
4.1.3　信息率失真函数R（D）
4.1.4　信息率失真函数的性质
4.1.5　信息率失真函数与信道容量的比较
4.2　离散信源和连续信源的R（D）计算
本章小结
习题

第5章　信源编码
5.1　编码的定义
5.2　无失真信源编码
5.2.1　定长编码定理
5.2.2　变长编码定理
5.2.3　佳变长编码
5.3　限失真信源编码定理

5.4　常用信源编码方法简介
5.4.1　游程编码
5.4.2　算术编码
5.4.3　矢量量化
5.4.4　预测编码
5.4.5　变换编码
本章小结
习题
第6章　信道编码
第7章　加密编码
附录　本书所用符号及含义
部分习题参考答案
参考文献

作者介绍

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曹雪虹，南京工程学院副校长，南京邮电大学通信与信息工程学院教授、博士生导师。长期从事信息与通信工程专业的教学和科研工作，开设“信息论基础”、“编码理论”、“信息论与编码”、“数字信号处理”等本科和研究生课程。主持或参加国家自然科学基金、信息产业部、省自然科学基金等科研项目十余项，内容包括无线通信、多媒体传输等方面的理论研究和产品研发。已在外学术刊物和会议上发表学术论文70多篇，其中多篇被SCI/EI/ISTP收录。主编和参编出版专著和教材5本，其中主编《信息论与编码》被列入“十五”*规划教材，《信息论基础》被列入“十一五”*规划教材。《信息论与编码》已经被全国百余所高校选用，累计印刷20余次，销售量超过10万册。

文摘

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序言

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《现代通信系统基础：理论与实践》 本书作为一套面向信息与通信工程领域高等院校学生的系列教材，旨在为读者构建一个全面、深入、与时俱进的现代通信系统理论与实践知识体系。本书内容涵盖了通信系统的核心概念、关键技术以及前沿发展，力求在理论深度与工程应用之间取得平衡，为未来投身于通信行业的研究、开发与设计工作的学生打下坚实的基础。 第一部分：通信系统的基石——信号与系统分析 本书伊始，我们将带领读者重温通信系统最基础也是最重要的理论基石——信号与系统分析。理解信号的本质、分类以及它们在时间和频率域的表示方式，是掌握后续所有通信技术的前提。我们将详细阐述连续时间信号与离散时间信号的特性，包括周期信号、非周期信号、能量信号与功率信号等。在此基础上，深入讲解线性时不变（LTI）系统的基本性质，如叠加性、时不变性、因果性、稳定性等，并重点介绍卷积运算在系统分析中的核心作用。 傅里叶级数与傅里叶变换将作为连接时域与频域的关键工具被详细讲解。读者将学习如何将复杂的信号分解为不同频率的正弦信号之和，理解信号的频谱特性，以及频域分析如何简化复杂系统的设计与分析。离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法——快速傅里叶变换（FFT）的原理与应用也将是重点内容，这对于数字信号处理和现代通信系统至关重要。拉普拉斯变换与Z变换作为更通用的分析工具，将被用于研究线性时不变系统的瞬态响应和稳态响应，并为理解滤波器的设计奠定理论基础。 第二部分：信息传输的载体——数字信号处理与编码 随着数字通信的普及，数字信号处理（DSP）在通信系统中扮演着越来越重要的角色。本部分将聚焦于数字信号处理的核心技术。读者将学习采样定理，理解模拟信号如何被离散化以进行数字处理，以及过采样、欠采样等概念。量化理论将阐述如何将连续的幅度值转换为离散的数值，并分析量化误差的产生及其对信号质量的影响。 噪声是通信系统中不可避免的干扰，本部分将深入探讨各种类型的噪声，如加性高斯白噪声（AWGN），并分析噪声对信号传输的影响。滤波器是抑制噪声、提取有用信号的关键器件，我们将详细介绍数字滤波器的基本原理、分类（如FIR滤波器和IIR滤波器）以及设计方法。读者将学习如何根据系统需求设计不同类型的滤波器，如低通、高通、带通和带阻滤波器。 信息编码是数字通信的另一大核心技术。本部分将从信息论的视角出发，介绍信息熵的概念，理解信息量的度量与限界。冗余度的概念将引导读者理解编码的必要性，并介绍信源编码的目标——数据压缩。我们将讲解几种典型的信源编码方法，如霍夫曼编码、算术编码等，分析它们在不同场景下的优劣。 第三部分：高效可靠的通信——调制与解调技术 本部分将深入探讨数字通信系统的核心环节——调制与解调。调制是将数字基带信号转换为适合在信道中传输的载波信号的过程，解调则是相反的过程。我们将详细讲解各种线性调制技术，如幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）及其各种变种，如四相相移键控（QPSK）、八相相移键控（8PSK）等。读者将理解不同调制方式在带宽效率、抗噪声能力和实现复杂度上的权衡。 为了提高频谱利用率和抗干扰能力，正交振幅调制（QAM）将作为一种重要的调制技术进行详细介绍。我们将分析QAM的原理、星座图以及它在现代通信系统中的广泛应用。 此外，我们还将探讨非线性调制技术，如频带调频（FM）和相位调频（PM）在数字通信中的应用。 第四部分：通信系统的鲁棒性——信道编码与纠错 在实际通信环境中，信号传输会受到噪声、衰落等多种干扰，导致数据出错。信道编码技术旨在向传输的数据中添加冗余信息，以便接收端能够检测并纠正错误。本部分将重点介绍各种信道编码方案。 我们将从线性分组码开始，讲解码的代数结构、生成矩阵、校验矩阵以及译码原理。卷积码作为另一种重要的编码方式，其编码器和译码器（如维特比译码器）的原理与实现将得到详细阐述。 此外，我们还将介绍更先进的编码技术，如Turbo码和低密度奇偶校验（LDLDPC）码，它们在现代通信系统（如3G、4G、5G）中发挥着至关重要的作用。读者将理解这些编码技术如何通过迭代译码来逼近香农限，实现高性能的误码率。 第五部分：现代通信系统的关键技术与发展趋势 为了满足日益增长的数据传输需求，现代通信系统不断引入新的技术。本部分将聚焦于这些关键技术及其发展方向。 多用户接入技术将是重点内容，包括时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）、码分多址（CDMA）以及正交频分多址（OFDM）等。读者将深入理解OFDM的原理，它如何通过将数据分成多个子载波来克服频率选择性衰落，并成为4G、5G等移动通信系统的核心技术。 多输入多输出（MIMO）技术作为提升系统容量和可靠性的关键技术，也将得到详细介绍。我们将阐述MIMO的基本原理，如空间分集和空间复用，以及不同MIMO配置（如SISO, SIMO, MISO, MIMO）的性能优势。 此外，本书还将展望通信技术的未来发展。自适应均衡、认知无线电、软件定义无线电（SDR）、人工智能在通信系统中的应用以及6G通信的潜在技术也将进行简要介绍，为读者勾勒出通信技术未来的发展蓝图。 本书的特点： 体系完整，逻辑清晰： 从通信系统的基础理论到核心技术，再到前沿发展，层层递进，环环相扣。 理论与实践相结合： 在深入讲解理论概念的同时，辅以典型的工程实例和应用场景，帮助读者理解理论的实际意义。 内容前沿，与时俱进： 涵盖了现代通信领域最重要和最前沿的技术，如OFDM、MIMO、LDPC码等。 循序渐进，易于理解： 语言通俗易懂，图文并茂，适合高等院校本科生和研究生学习。 为未来学习和研究奠定基础： 掌握本书内容，将为读者在通信系统设计、研发、测试等领域的工作打下坚实的基础，并为进一步深入研究相关领域提供必要的理论支撑。 本书适合读者： 高等院校信息与通信工程、电子工程、计算机科学等专业的本科生和研究生。 从事通信技术研发、工程设计、系统集成等工作的专业技术人员。 对通信系统理论和技术感兴趣的自学者。 通过学习本书，读者将不仅能够深刻理解现代通信系统的运行原理，更能够掌握分析和解决复杂通信工程问题的能力，为迎接未来通信技术的挑战做好充分准备。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，用“物超所值”来形容都略显不足。它不仅仅是一本学习工具，更像是一位经验丰富的导师，在你学习的道路上默默陪伴和指引。我尤其欣赏它在案例分析上的选材，那些并非教科书上千篇一律的经典案例，而是选取了一些在工程实践中确实具有代表性和启发性的情景。通过这些具体的案例分析，原本深奥的理论知识立刻被赋予了鲜活的生命力，我能清晰地看到这些数学公式和算法是如何转化为实际产品和服务的。这种理论与实践的紧密结合，极大地增强了我学习的动力，让我不再觉得学习这些硬核知识是孤立的。它成功地架起了学术殿堂与工程应用之间的桥梁，让学习的目的性变得更加明确和有价值。毫无疑问，这是一本值得所有相关专业人士珍藏的经典之作。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对细节特别挑剔的人，尤其是在技术性书籍中，我无法容忍任何不严谨或模糊不清的表述。这本书在这方面做得非常出色，每一次查阅，都让我感到一种权威性和可靠性。所有的定义都精准无误，术语的用法高度统一，这在很大程度上避免了因歧义带来的理解偏差，特别是在跨学科学习时，这种严谨性显得尤为重要。我注意到作者在引用一些关键定理或证明时，给出了非常详尽的推导过程，没有跳跃式的证明环节，这对于理解数学逻辑的严密性至关重要。相比之下，我之前看的某些教材常常为了“简洁”而牺牲了关键的中间步骤，让人在复现推导时一头雾水。这本书的细致入微，体现了作者对教学质量的极致追求，让人在阅读时油然而生一种信赖感。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得相当扎眼，那种深邃的蓝色调一下子就能抓住眼球，让人联想到知识的海洋和探索的未知。拿到手里能感受到纸张的厚实和质感，显然印刷方面很用心，这对于一本需要经常翻阅的教材来说太重要了。我特意翻阅了目录，感觉编排逻辑非常清晰，从基础概念的铺陈到深入复杂的理论推演，层层递进，过渡自然。对于初学者来说，这种结构无疑是巨大的福音，不会让人在一开始就被晦涩的术语绊倒。而且，章节之间的内容衔接得非常顺畅，仿佛作者在引导读者一步步攀登知识的高峰，每一步都有明确的指引，让人感到每一点付出都有实在的回报。光是看排版就能感受到出版方的专业和对读者的尊重，每一页的留白都恰到好处，长时间阅读也不会觉得压抑，这对于需要长时间沉浸在公式和图表中的学习者来说，无疑是一个极佳的体验。这本书的装帧也十分坚固，即便是频繁翻动，也不用担心书脊会过早损坏，绝对是能陪伴我度过整个学习周期的可靠伙伴。

评分☆☆☆☆☆

我对比了手头好几本同领域不同版本的教材，深切体会到这本的广度和深度是令人印象深刻的。它不仅仅满足于介绍经典理论，更难能可贵的是，它紧密结合了当前通信和信息领域的前沿发展趋势。在某些章节的末尾，我看到了对最新研究方向的简要概述和展望，这对于我们这些希望未来能从事研发工作的学生来说，简直是宝藏般的存在。它不只是传授“已知”的知识，更像是为我们打开了一扇通往“未知”研究领域的窗口。这种与时俱进的编纂理念，让这本书的生命力远超一般教材的保质期。而且，书中的习题设计也相当巧妙，难度梯度设置合理，从基础巩固到开放性思考题一应俱全。特别是那些需要综合运用多个章节知识才能解出的难题，解开后带来的成就感是无与伦比的，真正起到了检验和深化理解的作用。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我刚开始对教材的阅读总是抱有一种功利性的态度，只求快速掌握考试要点，但这本书却意外地让我体会到了一种探索的乐趣。它的叙述风格并非那种干巴巴的教科书腔调，而是融入了一种富有洞察力的讲解方式。作者似乎深谙如何将抽象的概念具象化，比如在解释那些复杂的数学模型时，总能穿插一些贴近实际应用的例子，让人立刻就能明白“这个东西到底是用来干什么的”。这种“知其所以然”的讲解方式，极大地激发了我探究底层原理的兴趣。我发现自己不再是死记硬背公式，而是开始思考为什么是这个公式，它背后的物理意义和逻辑推导是什么。尤其是那些图示和示意图，绘制得极为精妙，每一个箭头、每一个标注都直指核心，比单纯的文字描述有效得多，简直是视觉化的知识盛宴。这种细致入微的打磨，让学习过程变得更加生动有趣，也让知识的吸收效率大大提升，不再是枯燥的啃书。