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第1章 绪论1

1.1什么是信息1

1.2什么是信息论3

1.2.1信息论的早期酝酿4

1.2.2信息论的建立与发展5

1.2.3信息论的近期发展6

1.3通信系统的基本模型7

1.4信息论的应用及成果8

1.5信息论研究范畴10

习题111

第2章 信源与信息熵12

2.1预备知识12

2.1.1概率12

2.1.2古典概型14

2.1.3概率性质16

2.2信源的描述和分类16

2.2.1离散单符号信源17

2.2.2离散无记忆序列信源18

2.2.3离散有记忆序列信源20

2.2.4连续信源20

2.3离散单符号信源的熵与互信息23

2.3.1自信息量23

2.3.2离散单符号信源熵25

2.3.3信息熵的基本性质28

2.3.4互信息量31

2.3.5平均互信息量36

2.3.6平均互信息量的性质39

2.4离散序列信源的熵与互信息46

2.4.1离散平稳信源的序列熵和熵率46

2.4.2马尔可夫信源及其极限熵50

2.5信源的相关性和冗余度58

2.6连续信源的熵与互信息61

2.6.1连续信源的相对熵61

2.6.2连续信源最大熵定理63

2.6.3连续信源的互信息66

2.7熵计算及熵应用67

2.7.1熵计算67

2.7.2熵信息应用71

习题274

第3章 信道与信道容量78

3.1信道分类和参数表示78

3.2离散单符号信道及其容量83

3.2.1信道容量定义83

3.2.2离散单符号无噪信道及其容量85

3.2.3离散单符号有噪信道及其容量87

3.3离散序列信道及其容量97

3.3.1并联信道97

3.3.2和信道98

3.3.3扩展信道99

3.4连续信道及其容量100

3.4.1时间离散信道及其容量100

3.4.2时间连续信道及其容量103

3.5信道容量计算及MATLAB程序实现107

3.5.1信道容量的MATLAB计算107

3.5.2 MIMO信道容量110

习题3117

第4章 无噪信道编码理论121

4.1信源编码的基本概念121

4.1.1编码的定义121

4.1.2码的分类123

4.1.3码树124

4.2无失真信源编码定理126

4.2.1典型序列和ε典型序列126

4.2.2无失真定长编码定理127

4.2.3无失真变长编码定理130

4.3限失真信源编码定理133

4.3.1失真测度133

4.3.2信息率失真函数R（D）135

4.3.3离散信源和连续信源的R（D）计算139

4.3.4限失真信源编码定理142

4.4信源编码方法143

4.4.1无失真信源编码方法143

4.4.2限失真信源编码方法152

4.5无噪信道编码MATLAB计算实现155

4.5.1率失真函数的MATLAB计算实现155

4.5.2编码方法的MATLAB实现159

习题4162

第5章 含噪信道编码理论166

5.1最佳译码准则166

5.2信道编码基本概念171

5.2.1错误图样172

5.2.2矢量空间和码矢量172

5.2.3码距与纠检错能力174

5.3含噪离散信道编码定理175

5.3.1有噪信道编码定理175

5.3.2有噪信道编码逆定理177

5.4信道编码方法178

5.4.1线性分组码179

5.4.2循环码185

5.4.3卷积码188

5.5信道编码MATLAB计算实现191

5.5.1 RS码191

5.5.2 Turbo码193

5.5.3 LDPC码196

习题5200

第6章 网络信息理论202

6.1相关信源及可达速率区202

6.2多址接入信道及其容量207

6.2.1离散二址接入信道及其容量207

6.2.2高斯加性二址接入信道及其容量区域215

6.2.3离散多址接入信道及其容量区域219

6.3广播信道及其容量220

6.3.1退化离散广播信道的容量界限222

6.3.2退化连续高斯广播信道的容量界限225

习题6228

第7章 量子信息理论230

7.1量子信息基本概念230

7.1.1量子比特230

7.1.2量子信息熵231

7.2量子信源编码理论235

7.3量子信道编码理论239

7.3.1量子信道239

7.3.2量子信道容量240

7.3.3 Holevo信息242

7.3.4量子信道编码理论244

习题7247

附录 习题参考答案249

参考文献258