简介
本书的写作的基本思路有以下几点。其一是香农信息论仍是本教材的核心内容，我们仍把信源与信道编码定理作为信息论的基本理论与主要内容，这些内容不仅是近代信息处理的理论基础，具有深刻而又严格的数学描述与证明，而且在通信领域得到重要应用。通过这些内容的学习，可使我们看到数学理论在通信技术与通信工程中的重要作用，也可以看到数学理论与这些技术与工程问题的相结合过程。
其二?我们希望尽量增加本教材内容的范围，除了介绍信息与编码理论在通信技术领域的应用之外，我们还增力口以下两部分内容，即增加对信息科学、信息技术与信息度量的一般问题的介绍与探讨，另外我们还介绍了信息论在纠错码、密码、卷积码、汉字编码与图形码中的应用，以及在金融、统计与智能计算等领域中的应用，这样就可使数学类专业的学生在更。广泛的意义上来学习和理解信息论，这也是本教材与以隹国内其他信息与编码理论教材的一个主要区别。
其三是我们增加了信息处理的实验内容，我们选择了若干与信息处理过程密切相关的几个理论问题，给出它们的实验课题。由于信息与编码理论是一门理论与实践并重的学科，香农信息编码理论不仅在理论上得到广泛而又系统的发展，而且在近代通信技术与信息处理中得到实现与应用，因此，这些成果都可在教材与教学中得到体现，我们希望在本教材中进行尝试，以此来提高学生学习信息论的兴趣，加深对基础理论内容的理解。这也是本教材与以往其他信息与编码理论教材的区别。
目录
《信息论基础及应用》
第一部分信息科学概论
第一章信息科学与信息技术概论
§1.1信息的定义与特征
1.1.1信息的定义
1.1.2信息的特征
1.1.3信息的类型与表达方式
§1.2信息科学、信息技术与信息产业
1.2.1信息科学的研究内容、目的与意义
1.2.2信息技术与信息产业
§1.3信息论的产生、发展与应用
1.3.1信息论的早期酝酿
1.3.2香农（shannon）信息论的建立与发展
1.3.3信息论与信息科学的发展趋势与展望
§1.4本书的内容简介与符号说明
1.4.1内容简介
1.4.2有关问题的说明
§1.5习题
第二章信息的度量问题
§2.1信息度量问题概述
.2.1.1信息的可度量性
2.1.2信息度量的原则
§2.2香农熵——随机变量的不确定性度量
2.2.1随机变量和它的不确定性
2.2.2不确定性的特征表示与香农熵的产生
2.2.3香农熵的简单性质与例子
2.2.4联合熵与条件熵
§2.3熵的基本性质
2.3.1对数函数的基本不等式s熵函数的最大值
2.3.2熵函数的可加性
2.3.3信息论中的重要不等式
§2.4互熵与互信息
2.4.1互熵的定义与性质
2.4.2互信息的定义与性质
2.4.3条件互信息的定义与性质
§2.5连续型随机变量的信息量
2.5.1关于连续型随机变量信息量的推广问题
2.5.2连续型随机变量的熵与互信息
2.5.3若干连续型随机变量熵的计算公式
2.5.4其他连续型随机变量的信息量
§2.6最大熵原理
2.6.1最大熵原理的一般方法
2.6.2最大熵分布的求解问题
§2.7习题
第二部分信息论基础
第三章通信系统概论
§3.1通信系统的基本模型与要素
3.1.1通信系统的基本要素
3.1.2通信系统中信息的传递过程
3.1.3通信系统的概率统计模型
§3.2单字母表通信系统的概率统计模型
3.2.1信源与信道的概率统计模型
3.2.2通信系统的数学模型
3.2.3由通信系统决定的随机变量
§3.3通信系统的序列模型与编码问题
3.3.1通信系统的序列模型
3.3.2通信系统序列中的编码问题
3.3.3关于编码理论的基本要点
§3.4习题
第四章信源编码问题
§4.1信源编码的基本问题
4.1.1信源编码的基本要求与分类
4.1.2p时码与前缀码
§4.2变长码的编码问题
4.2.1变长码的平均码长与编码问题
4.2.2kraft不等式
4.2.3变长码的平均码长估讨问题
§4.3哈夫曼(huffman)码与算术码
4.3.1哈夫曼码的构造运算
4.3.2算术码
§4.4通用码简介
4.4.1通用码的一般概念
4.4.2lzw码的编码运算
4.4.3lzw码的译码运算
4.4.4yang-kieffer码简介
4.4.5通用码的一般理论
4.5信源定长码的编码定理
4.5.1信源序列的一般编码问题
4.5.2信源序列的一般编码定理
4.5.3无记忆信源序列的编码定理
§4.6习题
第五章信道编码定理
§5.1信道编码问题
5.1.1通信中编码的数量与质量关系问题
5.1.2信道序列的编码问题
§5.2离散无记忆信道
5.2.1信道容量
5.2.2几种典型的无记忆信道
5.2.3无记忆信道序列的信道容量
§5.3信道序列的正、反编码定理
5.3.1一般信道序列的正、反编码定理
5.3.2无记忆信道的正、反编码定理
§5.4信道容量的计算问题
5.4.1拉格朗日乘子法
5.4.2信道容量的递推计算法
§5.5可加高斯信道
§5.6习题
第六章有失真的信源编码定理
§6.1有失真信源编码问题
6.1.1有失真信源编码问题的意义
6.1.2有失真信源的率失真函数
6.1.3有失真信源的编码问题
§6.2有失真信源编码定理
6.2.1一般信源序列的正编码定理
6.2.2一般信源序列的反编码定理
6.2.3无记忆信源序列的正、反编码定理
§6.3率失真函数的计算问题
6.3.1计算率失真函数的一般方法
6.3.2几种特殊信源的率失真函数的计算
§6.4习题
第三部分信息论应用
第七章编码与密码
§7.1代数码理论的基本特点与应用
7.1.1代数码的基本特点
7。1.2线性码
7.1.3线性码的译码问题
7.1.4汉明码
§7.2信息论与密码学
7.2.1密码学的发展概况
7.2.2密码体制的基本要素与模型
7.2.3对密码体制的随机分析
7.2.4几种典型的密码体制
§7.3习题
第八章数据压缩与卷积码
§6.1数据压缩理论的应用
8.1.1数据压缩问题概述
8.1.2静态图像数据压缩的基本运算
8.1.3数据压缩技术分析的主要指标
8.1.4数据压缩中的其他问题
§8.2卷积码
8.2.1卷积码的构造
8.2.2卷积码的树与格子结构
8.2.3卷积码的译码算法
§8.3习题
第九章信息论在统计与金融领域中的应用
§9.1信息论在统计中的应用
9.1.1概况
9.1.2em算法
9.1.3熵与fisher矩阵
§9.2组合投资决策(portfolio)中的应用
9.2.1组合投资决策问题
9.2.2最优组合投资决策的计算
§9.3习题
第十章几种实用的编码问题
§10.1汉字编码问题
10.1a汉字的分类问题
10.1.2汉字的编码类型
10.1.3汉字的形、音结构
10.1.4汉字编码的应用
§10.2图形码概述
第四部分信息处理实验
第十一章无失真与有失真信源编码实验
§11.1无失真的数据压缩
11.1.1无失真的数据压缩的标准文本
11.1.2哈夫曼编码的实现
11.1.3lzw数据压缩算法
§11.2有失真的数据压缩
11.2.1数字图像及其失真度量
11.2.2jpeg数据压缩算法的主要步骤
第十二章其他编码问题
§12.1卷积码与viterbi译码
§12.2图形码
12.2.1条形码
12.2.2二维条形码
参考文献
第一部分信息科学概论
第一章信息科学与信息技术概论
§1.1信息的定义与特征
1.1.1信息的定义
1.1.2信息的特征
1.1.3信息的类型与表达方式
§1.2信息科学、信息技术与信息产业
1.2.1信息科学的研究内容、目的与意义
1.2.2信息技术与信息产业
§1.3信息论的产生、发展与应用
1.3.1信息论的早期酝酿
1.3.2香农（shannon）信息论的建立与发展
1.3.3信息论与信息科学的发展趋势与展望
§1.4本书的内容简介与符号说明
1.4.1内容简介
1.4.2有关问题的说明
§1.5习题
第二章信息的度量问题
§2.1信息度量问题概述
.2.1.1信息的可度量性
2.1.2信息度量的原则
§2.2香农熵——随机变量的不确定性度量
2.2.1随机变量和它的不确定性
2.2.2不确定性的特征表示与香农熵的产生
2.2.3香农熵的简单性质与例子
2.2.4联合熵与条件熵
§2.3熵的基本性质
2.3.1对数函数的基本不等式s熵函数的最大值
2.3.2熵函数的可加性
2.3.3信息论中的重要不等式
§2.4互熵与互信息
2.4.1互熵的定义与性质
2.4.2互信息的定义与性质
2.4.3条件互信息的定义与性质
§2.5连续型随机变量的信息量
2.5.1关于连续型随机变量信息量的推广问题
2.5.2连续型随机变量的熵与互信息
2.5.3若干连续型随机变量熵的计算公式
2.5.4其他连续型随机变量的信息量
§2.6最大熵原理
2.6.1最大熵原理的一般方法
2.6.2最大熵分布的求解问题
§2.7习题
第二部分信息论基础
第三章通信系统概论
§3.1通信系统的基本模型与要素
3.1.1通信系统的基本要素
3.1.2通信系统中信息的传递过程
3.1.3通信系统的概率统计模型
§3.2单字母表通信系统的概率统计模型
3.2.1信源与信道的概率统计模型
3.2.2通信系统的数学模型
3.2.3由通信系统决定的随机变量
§3.3通信系统的序列模型与编码问题
3.3.1通信系统的序列模型
3.3.2通信系统序列中的编码问题
3.3.3关于编码理论的基本要点
§3.4习题
第四章信源编码问题
§4.1信源编码的基本问题
4.1.1信源编码的基本要求与分类
4.1.2p时码与前缀码
§4.2变长码的编码问题
4.2.1变长码的平均码长与编码问题
4.2.2kraft不等式
4.2.3变长码的平均码长估讨问题
§4.3哈夫曼(huffman)码与算术码
4.3.1哈夫曼码的构造运算
4.3.2算术码
§4.4通用码简介
4.4.1通用码的一般概念
4.4.2lzw码的编码运算
4.4.3lzw码的译码运算
4.4.4yang-kieffer码简介
4.4.5通用码的一般理论
4.5信源定长码的编码定理
4.5.1信源序列的一般编码问题
4.5.2信源序列的一般编码定理
4.5.3无记忆信源序列的编码定理
§4.6习题
第五章信道编码定理
§5.1信道编码问题
5.1.1通信中编码的数量与质量关系问题
5.1.2信道序列的编码问题
§5.2离散无记忆信道
5.2.1信道容量
5.2.2几种典型的无记忆信道
5.2.3无记忆信道序列的信道容量
§5.3信道序列的正、反编码定理
5.3.1一般信道序列的正、反编码定理
5.3.2无记忆信道的正、反编码定理
§5.4信道容量的计算问题
5.4.1拉格朗日乘子法
5.4.2信道容量的递推计算法
§5.5可加高斯信道
§5.6习题
第六章有失真的信源编码定理
§6.1有失真信源编码问题
6.1.1有失真信源编码问题的意义
6.1.2有失真信源的率失真函数
6.1.3有失真信源的编码问题
§6.2有失真信源编码定理
6.2.1一般信源序列的正编码定理
6.2.2一般信源序列的反编码定理
6.2.3无记忆信源序列的正、反编码定理
§6.3率失真函数的计算问题
6.3.1计算率失真函数的一般方法
6.3.2几种特殊信源的率失真函数的计算
§6.4习题
第三部分信息论应用
第七章编码与密码
§7.1代数码理论的基本特点与应用
7.1.1代数码的基本特点
7。1.2线性码
7.1.3线性码的译码问题
7.1.4汉明码
§7.2信息论与密码学
7.2.1密码学的发展概况
7.2.2密码体制的基本要素与模型
7.2.3对密码体制的随机分析
7.2.4几种典型的密码体制
§7.3习题
第八章数据压缩与卷积码
§6.1数据压缩理论的应用
8.1.1数据压缩问题概述
8.1.2静态图像数据压缩的基本运算
8.1.3数据压缩技术分析的主要指标
8.1.4数据压缩中的其他问题
§8.2卷积码
8.2.1卷积码的构造
8.2.2卷积码的树与格子结构
8.2.3卷积码的译码算法
§8.3习题
第九章信息论在统计与金融领域中的应用
§9.1信息论在统计中的应用
9.1.1概况
9.1.2em算法
9.1.3熵与fisher矩阵
§9.2组合投资决策(portfolio)中的应用
9.2.1组合投资决策问题
9.2.2最优组合投资决策的计算
§9.3习题
第十章几种实用的编码问题
§10.1汉字编码问题
10.1a汉字的分类问题
10.1.2汉字的编码类型
10.1.3汉字的形、音结构
10.1.4汉字编码的应用
§10.2图形码概述
第四部分信息处理实验
第十一章无失真与有失真信源编码实验
§11.1无失真的数据压缩
11.1.1无失真的数据压缩的标准文本
11.1.2哈夫曼编码的实现
11.1.3lzw数据压缩算法
§11.2有失真的数据压缩
11.2.1数字图像及其失真度量
11.2.2jpeg数据压缩算法的主要步骤
第十二章其他编码问题
§12.1卷积码与viterbi译码
§12.2图形码
12.2.1条形码
12.2.2二维条形码
参考文献
信息论基础与应用
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