信息论基础与应用(第3版)
一线高校知名教授编著!理论与实用相结合!

作者:赵生妹

丛书名:高等学校电子信息类专业系列教材·新形态教材

定价:59元

印次:3-1

ISBN:9787302702726

出版日期:2025.10.01

印刷日期:2025.10.14

图书责编:盛东亮

图书分类:教材

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信息论是信息科学中比较成熟和完善的一部分。它与其他学科的交叉和融合,促进了许多新兴学科的发展。本书从信息论的基本理论出发,介绍香农信息论的基本理论、方法及其在网络信息理论和量子信息理论中的应用。全书共7章,在介绍有关信息度量的基础上,重点讨论信源与信息熵、信道与信道容量、信源编码理论、信道编码理论、网络信息理论和量子信息理论。本书讲解由浅入深、深入浅出,具有系统性、交叉性和前沿性等特点; 书中结合实际通信系统,使用例题和图示阐述重要的基本概念,通过MATLAB实例展现信息论的实用性; 各章均附有习题,便于读者加深对概念和原理的理解。本书可作为理工类高等院校信息工程、通信工程及相关专业的本科教材,也可供对信息科学感兴趣的各类人员参考。

赵生妹,教授/博士,博士生导师,现为江苏省普通高校“青蓝工程”学术带头人,南京邮电大学信号与信息处理专业学术带头人,南京邮电大学“1311人才计划”创新团队负责人,南京邮电大学“教学”名师,通信学会高级会员。研究方向为量子信息处理,智能信号处理。长期从事“信息论基础”、“量子信息处理”的教学和科研工作,开设“信息论基础”、“Elements of information theory”(全英授课)、“量子信息处理技术”等课程,其中参与的“信息论与编码”课程获江苏省普通高等学校精品精程(2/5),负责的《信息论基础》多媒体课件及教学网站获江苏省高等学校优秀多媒体教学课件遴选一等奖。编著《量子信息处理技术》,在国内外重要学术期刊和国际会议上发表论文150多篇,论文被SCI引用达200多次,且部分论文被国际著名课题组在多个国际**期刊如Nature Photonics,Nature Communications等上引用,多篇入选ESI高被引论文。

前言 1948年,美国科学家香农(C.E.Shannon)发表了题为《通信的数学理论》的学术论文,宣告了信息论的诞生。信息论的产生和发展与通信技术、计算机技术的产生与发展密切相关,历史上大体分为早期酝酿、理论建立与发展、理论应用与近代发展三个阶段。从信息的度量开始,信息的概念和研究范围在不断扩大和深化,并迅速渗透到其他相关学科领域。目前,信息论的应用领域从自然科学扩展到经济、管理科学甚至人文社会科学,其内涵从狭义信息论延展到如今的广义信息论,发展成为涉及面极广的信息科学。 信息论研究信息的度量问题,关注信息如何能有效地、可靠地、安全地从信源传输到信宿。香农熵是香农信息论中有关信息度量的基础,它与事件发生的概率相联系,是平均“不确定性”。在香农熵的基础上,可进一步引入联合熵、条件熵、互信息、信道容量和信息率失真函数等概念,它们可被视为信息度量的其他形式。值得注意的是,虽然香农熵以概率分布构成的不确定性为度量基础,但是随着信息科学的不断发展,香农熵的理解也被日益加深和扩大,新的信息度量与新的学科分支不断出现,形成了诸如量子信息论中的冯·诺依曼熵等概念的延伸。 信息论的基础内容理论性很强。在多年教学过程中,编者观察到学生的学习难点,以及对所学知识实用性的疑惑。因此,本书力求理论和实际相结合,确保读者在理解基本概念的基础上,了解信息论在实际通信中的应用。通过相关应用的MATLAB程序实例,让读者体会信息论对实际通信的理论指导。 本书共7章,第1章是绪论,阐述了什么是信息、什么是信息论、信息论的应用及成果,以及信息论的研究范畴。在整体上给出信息论的概念...

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第1章绪论

微课视频: 30分钟

1.1什么是信息

1.2什么是信息论

1.2.1信息论的早期酝酿

1.2.2信息论的建立与发展

1.2.3信息论的近期发展

1.3通信系统的基本模型

1.4信息论的应用及成果

1.5信息论研究范畴

习题1

第2章信源与信息熵

微课视频: 101分钟

2.1预备知识

2.1.1概率

2.1.2古典概型

2.1.3概率性质

2.2信源的描述和分类

2.2.1离散单符号信源

2.2.2离散无记忆序列信源

2.2.3离散有记忆序列信源

2.2.4连续信源

2.3离散单符号信源的熵与互信息

2.3.1自信息量

2.3.2离散单符号信源的熵

2.3.3信息熵的基本性质

2.3.4互信息量

2.3.5平均互信息量

2.3.6平均互信息量的性质

2.4离散序列信源的熵与互信息

2.4.1离散平稳序列信源的熵和熵率

2.4.2马尔可夫信源及其极限熵

2.5信源的相关性和冗余度

2.6连续信源的熵与互信息

2.6.1连续信源的相对熵

2.6.2连续信源最大熵定理

2.6.3连续信源的互信息

2.7熵计算及熵应用

2.7.1熵计算

2.7.2熵信息应用

习题2

第3章信道与信道容量

微课视频: 42分钟

3.1信道分类和参数表示

3.2离散单符号信道及其容量

3.2.1信道容量定义 ... 查看详情

"信息论是信息科学中比较成熟、完善的理论体系之一。它与其他学科交叉融合,促进了许多新兴学科的发展。本书从信息论的基本理论出发,全面论述了香农信息论的基本理论与方法,并进一步介绍了信息论在网络信息理论和量子信息理论中的应用。本书特点如下:

?遵循电子信息类专业的教学要求,力求全面涵盖“信息论”课程的教学知识点,并反映信息论的**发展;

?简化数学公式推导过程,重点突出通信与信息的基本概念,强调信息论在通信中的具体应用;

?配套提供丰富的实验案例和相应的MATLAB仿真程序,方便实践教学环节的开展。"


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