資訊理論基礎與應用（第3版）（高等學校電子資訊類專業系列教材·新形態教材）

趙生妹

出版商: 清華大學
出版日期: 2025-10-01
售價: $354
語言: 簡體中文
ISBN: 7302702721
ISBN-13: 9787302702726
相關分類: Information-management

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商品描述

資訊論是資訊科學中較為成熟且完善的部分。它與其他學科的交叉與融合，促進了許多新興學科的發展。本書從資訊論的基本理論出發，介紹香農資訊論的基本原理、方法，以及其在網路資訊理論和量子資訊理論中的應用。

全書共 7 章，在介紹資訊度量的基礎上，重點討論信源與資訊熵、信道與信道容量、信源編碼理論、信道編碼理論、網路資訊理論和量子資訊理論。

本書內容深入淺出，具備系統性、跨領域性與前沿性等特色；並結合實際通信系統，以例題與圖示闡述重要的基本概念，透過 MATLAB 實例展示資訊論的實用性；各章均附有習題，有助讀者加深對概念和原理的理解。為便於教學與自學，本書配套提供微課影片、教學簡報等教學輔助資源。

本書可作為理工類高等院校資訊工程、通信工程及相關專業的本科教材，也適合作為對資訊科學感興趣的各類讀者的參考資料。

作者簡介

趙生妹，教授、博士、博士生導師，現為江蘇省普通高校「青藍工程」學術帶頭人、南京郵電大學訊號與資訊處理專業學術帶頭人、南京郵電大學「1311人才計畫」創新團隊負責人、南京郵電大學「教學名師」、中國通信學會高級會員。研究方向為無線網路中的訊號處理、量子資訊處理。長期從事「資訊論基礎」與「量子資訊處理」方向的科研工作，並講授「資訊論基礎」「Elements of Information Theory」「量子資訊處理技術」等課程。

在國內外重要學術期刊和國際會議上發表學術論文150多篇，SCI 期刊論文（包括《Nature Photonics》、《Nature Communications》等）他引達近1500次。主講的「資訊論與編碼」課程被評為「江蘇省普通高等學校精品課程」，主講的「資訊論基礎」被評為「江蘇省優秀研究生課程」，其負責完成的「資訊論基礎」課程多媒體課件（配套教學網站）榮獲江蘇省高等學校優秀多媒體教學課件一等獎。

編著出版《量子資訊處理技術》與《資訊論基礎與應用》。

目錄大綱

第1章緒論
1.1 什麼是資訊
1.2 什麼是資訊論
1.2.1 資訊論的早期醞釀
1.2.2 資訊論的建立與發展
1.2.3 資訊論的近期發展
1.3 通信系統的基本模型
1.4 資訊論的應用及成果
1.5 資訊論研究範疇
習題1

第2章信源與資訊熵
2.1 預備知識
2.1.1 機率
2.1.2 古典概型
2.1.3 機率性質
2.2 信源的描述和分類
2.2.1 離散單符號信源
2.2.2 離散無記憶序列信源
2.2.3 離散有記憶序列信源
2.2.4 連續信源
2.3 離散單符號信源的熵與互資訊
2.3.1 自資訊量
2.3.2 離散單符號信源的熵
2.3.3 資訊熵的基本性質
2.3.4 互資訊量
2.3.5 平均互資訊量
2.3.6 平均互資訊量的性質
2.4 離散序列信源的熵與互資訊
2.4.1 離散平穩序列信源的熵和熵率
2.4.2 馬可夫信源及其極限熵
2.5 信源的相關性和冗餘度
2.6 連續信源的熵與互資訊
2.6.1 連續信源的相對熵
2.6.2 連續信源最大熵定理
2.6.3 連續信源的互資訊
2.7 熵計算及熵應用
2.7.1 熵計算
2.7.2 熵資訊應用
習題2

第3章信道與信道容量
3.1 信道分類和參數表示
3.2 離散單符號信道及其容量
3.2.1 信道容量定義
3.2.2 離散單符號無噪信道及其容量
3.2.3 離散單符號有噪信道及其容量
3.3 離散序列信道及其容量
3.3.1 並聯信道
3.3.2 和信道
3.3.3 擴展信道
3.4 連續信道及其容量
3.4.1 時間離散信道及其容量
3.4.2 時間連續信道及其容量
3.5 信道容量計算及 MATLAB 程式實現
3.5.1 信道容量的 MATLAB 計算
3.5.2 MIMO 信道容量
習題3

第4章信源編碼理論
4.1 信源編碼的基本概念
4.1.1 編碼的定義
4.1.2 碼的分類
4.1.3 碼樹
4.2 無失真信源編碼定理
4.2.1 典型序列和 ε-典型序列
4.2.2 無失真定長編碼定理
4.2.3 無失真變長編碼定理
4.3 限失真信源編碼定理
4.3.1 失真測度
4.3.2 資訊率失真函數 R(D)
4.3.3 離散信源和連續信源的 R(D) 計算
4.3.4 編碼定理
4.4 信源編碼方法
4.4.1 無失真信源編碼方法
4.4.2 限失真信源編碼方法
4.5 信源編碼的 MATLAB 計算實現
4.5.1 率失真函數的 MATLAB 計算實現
4.5.2 幾種編碼方法的 MATLAB 實現
習題4

第5章信道編碼理論
5.1 最佳譯碼準則
5.2 信道編碼的基本概念
5.2.1 錯誤圖樣
5.2.2 向量空間和碼向量
5.2.3 碼距與糾檢錯能力
5.3 離散信道編碼定理
5.3.1 有噪信道編碼定理
5.3.2 有噪信道編碼逆定理
5.4 信道編碼方法
5.4.1 線性分組碼
5.4.2 循環碼
5.4.3 捲積碼
5.5 信道編碼的 MATLAB 計算實現
5.5.1 RS 碼
5.5.2 Turbo 碼
5.5.3 LDPC 碼
5.5.4 Polar 碼
習題5

第6章網路資訊理論
6.1 相關信源及可達速率區域
6.2 多址接入信道及其容量區域
6.2.1 離散二址接入信道及其容量區域
6.2.2 高斯加性二址接入信道及其容量區域
6.2.3 離散多址接入信道及其容量區域
6.3 廣播信道及其容量區域
6.3.1 退化離散廣播信道的容量界限
6.3.2 退化連續高斯廣播信道的容量界限
習題6

第7章量子資訊理論
7.1 量子資訊基本概念
7.1.1 量子比特
7.1.2 量子資訊熵
7.2 量子信源編碼理論
7.3 量子信道編碼理論
7.3.1 量子信道
7.3.2 量子信道容量
7.3.3 Holevo 資訊
7.3.4 量子信道編碼理論
習題7

附錄A 習題參考答案
參考文獻