前言

信息論是通信的數學理論，它是一門應用概率論與隨機過程等方法研究信息傳輸、存儲、處理、控制和利用一般規律的科學。它主要研究如何提高通信系統的可靠性、有效性和保密性，以使通信系統最優化。近年來信息與通信技術的應用越來越廣泛、越來越深入。特別是移動通信、衛星通信、深空遠程通信、通信網的應用，涉及信息論與編碼理論的一些深層次的、新的理論，這就需要我們在進行深入研究的同時，更加重視基礎理論的教學，使本科學生在大學期間學好這門課。“信息論與編碼”是電子信息類專業的必修課程，該課程理論性較強，學生學習起來感覺比較難，這就更需要加強理論基礎教學，在此基礎上培養學生的實踐能力，為學生未來的發展奠定堅實的基石。

本書是編者根據“信息論與編碼”課程的特點和本科生的知識基礎，總結多年來為本科生講授信息論課程的教學經驗，在使用多年的教學講義的基礎上編寫而成的。信息論涉及的內容非常抽象，本書強調基本概念和基本方法的講解，對于難以理解的抽象概念用具體例子說明。在不影響內容完整性的前提下，省略了一部分煩瑣的定理證明，以適合本科教學使用，可讀性強。信息論內容抽象，閱讀對象是電子、通信領域的學生或科研技術人員，因此在介紹理論時，注重與通信技術、電子系統的聯系，讓學生對理論與工程應用有一個具體的了解，即強調信息理論與通信技術的結合。本書采用Matlab作為虛擬實驗室，給出了解決教材中涉及的有關方面問題的分析思路、方法、Matlab代碼文件和處理結果示例，還給出了許多可供學生自學和研討的Matlab習題。

全書共11章，系統地介紹了信息論與編碼理論的基本內容。第1～4章為香農信息論基礎理論，主要內容包括：信息測度、信道容量、信息率失真函數以及與這3個概念相對應的香農三大定理、即無失真信源編碼定理、信道編碼定理、保真度準則下的信源編碼定理。第5章簡要介紹了網絡信息理論的一些基本內容。第6～10章為編碼理論的基本內容，第6章介紹了信源編碼的基本理論和方法，具體討論了6種常用的信源編碼方法。第7～10章是信道編碼的內容，主要討論了線性分組碼、循環碼和卷積碼的編碼理論與方法。第11章簡要介紹了TCM與Turbo碼的基本概念和方法。部分章節后面提供了相應內容的Matlab仿真源程序，可依據教學需要選擇使用，既可作為課后作業，有可作為單獨的實驗題目。

本書可作為高等院校電子信息工程、通信工程等專業本科生的教材，也可供從事相關專業的科研和工程技術人員參考。使用本書作為教材時，授課教師可依據實際情況對書中內容進行取舍。

本書第1章、第6～9章由宋鵬編寫，第2～5章由范錦宏編寫，第11章及Matlab仿真源程序由肖珂編寫，第10章由齊建中編寫。全書由宋鵬統稿。

本書提供免費的電子課件、Matlab仿真程序，讀者可登錄華信教育資源網www.hxedu.com.cn，注冊后免費下載。

感謝北方工業大學信息工程學院、教務處對本書編寫的支持。

由于編者水平所限，書中難免有漏誤不當之處，敬請廣大讀者批評指正。

編者

2010年12月