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编码理论第1章

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中科大编码理论chapter1

中科大编码理论chapter1
编码理论
第一章 序论
编码理论的内容包括三个方面
以保证数字信息传输和处理的可靠性为目的的差错控制编 码（channel coding）；
以提高数字信息传输、存储处理的有效性为宗旨的信源编 码（Source coding）；
以增加数字信息传输、存储的安全性为目标的数据加密编 码（data encryption）；
在Golay码提出之后最主要的一类分组码就是Reed-Muller码。它 是Muller在1954年提出的，此后Reed在Muller提出的分组码的基 础上得到了一种新的分组码，称为Reed-Muller码，简记为RM码。 在1969年到1977年之间，RM码在火星探测方面得到了极为广泛 的应用。即使在今天，RM码也具有很大的研究价值，其快速的 译码算法非常适合于光纤通信系统。
循环码的一个非常重要的子集就是分别由Hocquenghem在1959 年 、 Bose 和 Ray-Chaudhuri 研 究 组 在 1960 年 几 乎 同 时 提 出 的 BCH码(BCH，Bose Chaudhuri Hocquenghem)，BCH码的码 字长度为n＝qm-1，其中m为一个整数。二元BCH码（q=2）的 纠错能力限为t<(2m-1)/2。1960年，Reed和Solomon将BCH码 扩展到非二元（q>2）的情况，得到了RS（Reed-Solomon） 码。1967年，Berlekamp给出了一个非常有效的译码算法后， RS码得到了广泛的应用。此后，RS码在CD播放器、DVD播放 器中得到了很好的应用。
Berrou and Forney
1997 年 ， Host 、 Johannesson 、 Ablov 提 出 了 编 织 卷 级 码 （Woven Convolutional Code,WCC）的概念，随后编织码 （Woven code）便发展起来了。它是一种组合码，其系统结构 可完全包容传统分组码、卷级码以及各类Turbo码，开创了编码 领域的一个新天地。

编码理论第一章

编码理论第一章

编码理论——绪论
14
译码就是把编码器输出的编码信号进行反变换。一般认为 这种变换是可逆的。译码器也可分成信源译码器和信道译码 器及保密译码器三种。信宿是消息传送的对象，即接收消息 的人或机器。图1-1给出的模型只适用于收发两端单向通信的 情况。它只有一个信源和一个信宿，信息传输也是单向的。 更一般的情况是：信源和信宿各有若干个，即信道有多个输 入和多个输出，另外信息传输也可以双向进行，例如广播通 信是一个输入、多个输出的单向传输的通信，而卫星通信则 是多个输入、多个输出的多向传输的通信。
率失真信源编码理论是信源编码的核心问题是编码理论绪论20随着数学理论如小波变换分形几何理论数学形态学等以及相关学科如模式识别人工智能神经网络感知生理心理学等的深入发展世界范围内的有关专家一直在追求寻找现有压缩编码的快速算法同时又在不断探索新的科学技术在压缩编码上的应用因此新颖高效的现代压缩方法相继产生
编码理论——绪论
11
存在着各种天然和人为干扰使被传信号产生错误。除此以 外，非指定用户或敌人还会通过各种方法(如搭线、电磁波接 收、声音接收等)对所传输的信号进行侦听(称被动攻击)。更 有甚者，有些非法入侵者主动对系统进行骚扰，采用删除、 更改、增添、重放、伪造等手段，向系统注入信号或破坏被 传的信号，以达到欺骗别人，有利于自己的目的，这种攻击 称为主动攻击。因此,保护系统中所传消息的真实性、完整性， 是一个更为困难的问题，也是密码系统所必须完成的另一个 更为艰巨的任务。
编码理论——绪论
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用SOFM算法所生成的码本就很少依赖于初始码本，且生成 的码本的拓扑结构能用来进一步提高编码效率和降低计算复 杂度。然而，现有的一些用于编码的神经网络模型都是在模 拟人脑功能的思想下建立的，没有考虑信源的特点和肉眼的 视觉机理，因此压缩效果不太理想。从理论上讲，神经网络 可以模拟肉眼的信息处理过程。这种模拟不限于网络结构方 面，还包括网络的学习机制；但大多数神经网络的学习算法 中，使用的只是均方误差或P阶矩误差失真准则，也没有考虑 人类视觉系统的特性。

编码理论基础第1章

编码理论基础第1章

1．2信息传输系统的发展、 研究目标与现状
• 1.2.1信息论的形成与发展 • 从历史上看信息论的形成是两部分人 共同努力的结果，一部分是通信工程方面 的学者，另一部分是统计数学家。根据这 一实际情况下面分三个方面来介绍信息论 的形成与发展。 • 1.通信技术的理论基础 • 2. 统计数学的一个分支 • 3.信号与信息处理的一般理论基础
• 1.2.3 纠错编码发展及研究目标 • 1950年汉明(R．W．Hamming)发表的 论文“检错码与纠错码”是开拓编码理论 研究的第一篇论文。1952年费诺给出并证 明了费诺不等式，并给出了关于香农信道 编码逆定理的证明； 1972年S．Arimoto和 R．Blahut分别发展了信道容量的迭代算法； 1948年香农首先分析并研究了高斯信道问 题；1964年J．L.Holsinger发展了有色高斯 噪声信道容量的研究；1969年 M．S．Pinsker提出了具有反馈的非白噪声 高斯信道容量问题；可以说60年代是代数 编码理论发展的鼎盛时朗。70年代出现了 Goppa 码，从而又把编码理论推向了一个 新的高峰。
• 2.现代信源编码
• 虽然经典方法依据了信源本身固有的统计特 性和利用人视觉系统的某些特性进行压缩编码， 但是利用得还不够充分，且伴随着感知生理以及 心理学的发展，人们越来越清楚地认识到：人的 视觉感知特点与统计意义上的信息分布并不一致， 即统计上需要更多的信息量才能表征特征，对视 觉感知可能并不重要。从感知角度来讲，无需详 细表征这部分特征。这时，编码技术的研究就突 破了传统香农理论的框架，注重对感知特性的利 用，使得编码压缩效率得以极大提高，因此称其 为现代压缩编码方法。
1.2.4 密码编码学发展及研究目标 1.古代加密 人类自从有了战争，就面临着通信安全的需 求。最古老的保密技术是手工操作，即消息(信 号)的加密是靠人们用纸和笔以及一些辅助工具 比如密码本来实现的。 古代加密方法大约起源于公元前440年出现在 古希腊战争中的隐写术。当时为了安全传送军事 情报，奴隶主剃光奴隶的头发，将情报写在奴隶 的光头上，待头发长长后将奴隶送到另一个部 落，再次剃光头发，原有的信息复现出来，从而 实现这两个部落之间的秘密通信。 我国古代也早有以藏头诗、藏尾诗、漏格诗及绘画 等形式，将要表达的真正意思或“密语”隐藏在诗文或画 卷 中特定位置的记载，一般人只注意诗或画的表面意境， 而不会去注意或很难发现隐藏其中的“话外之音”。

信息论与编码理论基础(第一章)

信息论与编码理论基础(第一章)

11:02
13
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14
第一章：引论（简介）
一、通信系统模型 二、Shannon信息论的中心问题 三、Shannon信息的概念 四、概率复习内容
11:02
15
一、通信系统模型
信源、信道、信宿 信源是消息的来源， 信道是消息传送媒介， 信宿是消息的目的地。
信息是多样的，客观事物是多种多样的、五花 八门的，事物的状态和变化是多姿多彩、变幻 无穷的，属性不同就出现了不同的信息，需要 给出不同的信息定义，从而可创建不同的信息 理论。
比如说信息的不确定性，引出了概率信息，这 是我们讲的最多的。
再如信息的模糊性，引出了模糊信息和模糊信 息论，这个在70年代末提出来的。
信息论基础
11:02

1
教材
王育民、李晖， 信息论与编码理论 （第2版）， 高等教育出版社， 2013.
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2
参考书
Thomas M. Cover, Joy A. Thomas, Elements of Information Theory，2nd ed, WILEY Press, 2006. 阮吉寿 张华 译 信息论基础，机械工业出版社，2007.
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6
信息的度量
信息可以被感知，但是不是所有的信息 都可以定量计数，因此，我们要区分信 息和信息量 。
从数学上来说，关于信息量的定义，大 概有100多种。
如果将信息提升到科学进行研究，必须 要对信息进行定量，给出信息的科学测 度，但是这并不是一件很容易的事情。
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信息与信息量
还如信息的量子属性，引出了量子信息和量子 信息论。
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信息与信息量

编码理论 第1章 绪论(第2版)

编码理论 第1章 绪论(第2版)

个系统达到最佳。通常是对系统的各个部分单独设计，
以使各部分的性能达到最佳，从而达到使整个系统最佳。 自20世纪70年代中期以来，人们开始注意把通信系统的 几个部件看成一个整体进行设计，以使系统达到最佳。 在实际问题中，应将上述三类编码统一考虑以提高通信
第1章 绪论
实现途径：
其一是设法改变信源的概率分布，使其尽可能地 非均匀，再用最佳编码方法使平均码长逼近信源熵；
编码方法有霍夫曼编码、算术编码、游程编码等
其二是联合信源的冗余度也寓于信源间的相关性之 中，去除它们之间的相关性，使之成为或差不多成为
不相关信源。编码方法有预测编码、变换编码、混合
上。
译码器
– 编码器的逆变换
– 分类：信源译码器、信道译码器、保密译码器
信宿
– 消息传送的对象，即接收消息的人或机器。
第1章 绪论
图1-1给出的模型只适用于收发两端单向通信的
情况。它只有一个信源和一个信宿，信息传输也是单
向的。 更一般的情况是：信源和信宿各有若干个，即信
道有多个输入和多个输出，另外信息传输也可以双向
第1章 绪论
• 1983年科弗尔(T．M．Cover)、艾斯惠特(R．Ahlswede)
于分别发表文章讨论相关信源在多元接入信道的传输 问题。 • 近20多年来，这一领域研究活跃，使得网络信息论的 存在理论已日趋完善。
第1章 绪论
1.2.3 密码编码学的发展
随着人类进入信息时代，信息的传递、存储和交 换日益骤增。现代化的通信网、计算机信息网，以及 各种类型数据库和电子数据交换系统，特别是因特网 的迅速发展，使得信息的安全和保密问题与越来越多 的人密切相关。 保密学是一门研究通信安全和保护信息资源的既 古老而又年青的科学和技术，它包括密码编码学和密 码分析学两方面。

信息论与编码理论第一章

信息论与编码理论第一章

1.2 信息论研究的中心问题和发 展
Shannon信息论的基本任务
1948年shannon发表了“通信的数学理论” 奠定了信息论理论基础 基本任务是设计有效而可靠的通信系统
信息论的研究内容
狭义信息论（经典信息论）
研究信息测度，信道容量以及信源和信道编码理论
一般信息论
研究信息传输和处理问题，除经典信息论外还包括噪 声理论，信号滤波和预测，统计检测和估值理论，调 制理论，信息处理理论和保密理论
几乎无错地经由Gaussian信道传信 对于非白Gassian信道，Shannon的注水定理和多载波调制(MCM) CDMA、MCM(COFDM)、TCM、BCM、各种均衡、对消技术、
以及信息存储编码调制技术
信息论几个方面的主要进展
Ⅰ．信源编码与数据压缩 Ⅱ．信道编码与差错控制技术 Ⅲ．多用户信息论与网络通信 Ⅳ．多媒体与信息论 Ⅴ．信息论与密码学和数据安全 Ⅵ．信息论与概率统计 Ⅶ．信息论与经济学 Ⅷ．信息论与计算复杂性 Ⅸ．信息论与系统、控制、信号检测和处理 Ⅹ．量子信息论 Ⅺ．Shannon的其它重要贡献 参见课程网站:信息论进展50年
2．简化模型。理论的作用是浓缩知识之树， “简 单模型胜于繁琐的现象罗列”， “简单化才能显 现出事物的本质，它表现了人的洞察力”。 好的性能量度和复杂性的量度（信息量、熵、 信道容量、商品等），常会引导出优秀的理论结 果和令人满意的实际应用。
1.3 Shannon信息论的局限性
如果实际信源或信道符合所采用的概率模 型描述，这种方法是有效的，否则只能是 近似的，甚至根本无效。
信道 编码器
信道编码 器
调制器
信 道
干扰源
信源 译码器
信道 译码器

陈运 信息论与编码 第一章 序论

1959年，香农发表了“保真度准则 下 的 离 散 信 源 编 码 定 理 ” （ Coding theorems for a discrete source with a fidelity criterion）系统地提出了信息率 失真理论（rate-distortion theory）。 为信源压缩编码的研究奠定了理论基础。
8
1928年，
美国数学家
哈 特 莱
(Hartley)
在《贝尔系统电话杂志》上发表了一篇 题为《信息传输》的论文。他认为“信
息是选择的自由度”。
事隔20年， 数学家香农
另一位美国 (C. E.
Shannon) 在《贝尔系统电话杂志》 发表了题为《通信的数学理论》的长
篇论文。他创立了信息论，但是却没
色彩
视觉
果香
苦药 知识 冷热
嗅觉
味觉 听觉 触觉
总之，信息处处存在，人的眼、耳、 鼻、舌、身都能感知信息。
那么信息究竟是什么呢？
1 2 3 4
信息是事物之间的差异
信息是物质和能量在时间和空间中 分布的不均匀性” 信息是负熵 信息是作用于人类感觉器官的东 西
5
6 7
信息就是情报 信息就是知识。 数学家认为“信息是使概率 分布发生改变的东西” 哲学家认为“信息是物质成 分的意识成分按完全特殊的 方式融合起来的产物” ……。
信息的独有性质时效性1111信息的一般概念信息的一般概念1212信息的分类信息的分类1313信息论的起源发展及研究内容信息论的起源发展及研究内容按照信息的性质1语法语义语用按照观察的过程实在先验实得2客观主观按照信息的地位3按照信息的作用有用无用干扰4真实虚假不定按照信息的逻辑意义5按照信息的传递方向前馈反馈6宇宙自然社会思维按照信息的生成领域7按照信息的应用部门按照信息的应用部门88工业农业军事政治科技文化经济市场管理语声图象文字数据计算按照信息的来源9电磁语声图象文字光学生物按照信息载体的性质10连续连续离散离散半连续半连续按照携带信息的信号的性质11在众多的分类原则和方法中最重要的就是按照信息性质的分类

编码理论第1章绪论-课件

13
4．网络信息论
• 1961年 • 香农 • 发表“双路通信信道”论文 • 开拓了多用户信息理论的研究→多用户信息论→网
络信息论
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5．保密编码
• 保密学——一门研究通信安全和保护信息资源的既 古老又年青的学科
包括：密码编码学、密码分析学 • 密码编码学——信息安全技术的核心 主要任务——对消息进行加密、认证 • 密码分析学——与密码编码学相反 主要任务——破译密码、伪造认证 • 两个分支——既相互对立又相互依存
1977年，齐弗(J．Ziv)和兰佩尔(A．Lempel)提出了 LZ算法——一种通用编码方法
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2．限失真信源编码
• 1959年，香农发表“保真度准则下的离散信源编码 定理”——Coding theorems for a discrete source at the fidelity criterion
度～信源统计特性相匹配
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1．无失真信源编码(续)
• 无失真信源编码的方法 1948年，香农提出香农编码 1952年，费诺(Fano)提出费诺编码 1952年，霍夫曼(D．A．Huffman)提出霍夫曼编码，
并证明它是最佳码——有限长度的分组码中，平均 码长最短
1982年，里斯桑内(J．Rissanen)在多年研究的基础 上，与兰登(G．G．Langdon)一起将算术码（非分 组码）实用化
些部分 • 信道噪声——通信系统各处干扰、噪声的集中等
效体现
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2．通信系统模型(续)
(4)译码器——编码器功能之反 • 也分成信源译码器、信道译码器、保密译码器三种 (5)信宿——消息传送的归宿 [说明] ①对实际通信系统，还应包括换能、调制、发射等各
种变换处理 ②Байду номын сангаас述模型只针对一对一单向通信系统。还有一对多

第1章 信息论与编码第1章


全信息 全信息
同时考虑事物运动状态及其变化 方式的外在形式、内在含义和效用价值的认识
语法信息 论层次信息。
语义信息
语用信息
信息的重要性质：
存在的普遍性 有序性 相对性 可度量性 可扩充性 可存储、传输与携带性 可压缩性 可替代性
可扩散性
可共享性 时效性
信号、消息与信息区别与联系
通 信 中 的 信 息 含 义 ？
信息论与编码
Information Theory and coding
信息系1402/03/04班
学习目的及意义

最简单的通信系统
信 源
信源包含多少信息？
信 道
信 宿
信源熵
编码 检纠错 信道容量
信道中传输的是什么形式？ 信道能传送多少信息？ 信宿接收到的信息是否正确？
概 论

信息的一般概念
花朵开放时的色彩是一种信息，它可以引来昆虫为 其授粉；
成熟的水果会产生香味，诱来动物，动物食后为其 传播种子，果香也是一种信息； 药有苦味，让人难以吞咽，药味是一种信息；
听老师讲课可以得到许多知识，知识也是信息
……。
信息的存在
色彩 果香 视觉 嗅觉
苦药
知识 冷热
味觉
听觉 触觉
总之，信息处处存在，人的眼、耳、鼻、 舌、身都能感知信息。
？信息究竟是什么呢？
1928年,美国数学家 哈 特 莱 (Hartley)在 《贝尔系统电话杂志》上发表了一篇题为《信 息传输》的论文。他认为“信息是选择的自由
度”。
事隔20年， 香农
另一位美国数学家 (C. E. Shannon)
在《贝尔系统电话杂志》发表了题为《通信
的数学理论》的长篇论文。他创立了信息论，

精品课件-现代编码技术-第1章


第1章 通信与编码概述 二维扩展信道的信道转移矩阵P为
p b1b1 | a1a1
P＝
p p p
b1b1 b1b1 b1b1
| | |
a1a2 a2a1 a2a2
p b1b2 | a1a1 p b1b2 | a1a2 p b1b2 | a2a1 p b1b2 | a2a2
p b2b1 | a1a1 p b2b1 | a1a2 p b2b1 | a2a1 p b2b1 | a2a2
Y={b1，b2，…，bm} 对给定的信道进行大量的实验后，经统计可以发现：从发 送端符号集中发送的符号ai以概率pij转化为接收端符号集中 的bj。为方便起见，概率pij常常表示为条件概率的形式，即
pij=p(bj|ai) (i=1，2，…，n；j=1，2，…，m)
第1章 通信与编码概述
这样，用符号转移概率pij就可以充分描述信道特性。为方便 起见，引入信道转移矩阵P，即
第1章 通信与编码概述 图1.7 二元输入离散、输出连续的AWGN信道简化模型
第1章 通信与编码概述
3. 编码定理 1) 香农第一定理(无失真压缩编码定理) 定义1.1.1 设离散信源空间X={a1，a2，…，an}，离散 变量ai(i=1，2，…，n)及对应变量的概率分布p(X)为
X p( X
示。
第1章 通信与编码概述 图1.3 二元对称信道
第1章 通信与编码概述
(2) 二元删除信道。在这种信道中，X={0，1}，Y={0，1， ω}，Y中的字符ω表示0或1在传输中发生畸变而在接 收端产生的一种发送端字符集中不存在的字符。在一个通信系 统中，字符0和1分别代表正脉冲和负脉冲，发送端发送出正脉 冲或负脉冲后，接收端收到的是受到干扰的畸变正脉冲 或负脉冲，当畸变变化比较严重时，无法识别出是正脉冲还是 负脉冲，这种接收信号就用ω来表示。ω对接收端是没有意义 的，应被删除。畸变脉冲如图1.4所示。
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纠错编码的理论基础
• 仙农编码定理：如果系统的传输率小于信道容量，那么 适当选择编码技术就能实现可靠通信，即可以将差错率 减小到任意小的程度。更确切地，每个信道都具有固定 的信道容量C，对任何小于C的信息传输率R，存在一个 码长为n码率为R的分组码，若用最大似然译码，则其译 码错误概率为 。对于码率为R约束长度为ne 的卷积码，其译码错误概率也有类似的关系，即 其中A和B都为大于0的数，Eb(R)和Ee(R)为 正实函数，叫做误差指数。
仙农的观点
• 1948年，仙农在一篇具有历史意义的论文指出证 明了：对信息进行适当的编码，在不牺牲信息传输 和存储速率的情况下，可以将有扰信道或存储介质 引入的差错减到任意低的程度 • 仙农编码定理解决了纠错码的存在性问题，从此纠 错编码的研究与应用开始了前所未有的发展，人们 一直在不停的努力解决构造性问题 • 过程比结果更重要：为了接近信息传输率的上限， 已经提出了很多的纠错编码技术
1
2017/6/15
数字通信系统模型
所有的数字通信系统，如雷达，遥控遥测，数字存储系统，计 算机等，都可以归结为如下的模型： 信 道
信源
模型各部分的功能
• 信源: 信源可以是人或机器，信源发出的消息可 以是语言、文字、图像、声音、传感器输出的数 据等，信源的输出可以是连续波形，也可以是离 散的符号序列 • 信源编码器：将信源输出变成二元数字(bit)序 列，称为信息序列，在信源连续的情况下，还需 要进行模/数(A/D)转换。理想信源编码器模型 要满足(1)为表示信源输出所要求的单位时间的 比特数要尽量小；(2)信源的输出S可从信息序列 U中确切的重新构造
模型各部分的功能
• 解调器(或读出单元) ：处理接收到的每个持续 时间为T的波形，并产生一个可能是离散的（量 化的）或连续的（未量化的）输出。对应于编码 序列X的解调器的输出序列Y称为接收序列 • 信道译码器：将接收序列Y变换成二元序列V， 称为估值序列。在理想的情况下，V与信息序列 U完全一致，但是噪声会造成译码错误。译码方 法根据信道编码规则和信道（或存储煤质）的噪 声特性而定。但设计和实现译码错误概率最小的 信道译码器也是本课程的主要论题之一
基本概念
• 设计通信系统的关键问题之一：如何解决可靠性和 有效性(快速性)这对矛盾 • 可靠性和有效性是一对矛盾：如要求有效性，则必 然使每个数据符号所占的时间缩短、波形变窄、能 量减少，这样，受到干扰后，产生错误的可能性就 增加，传送消息的可靠性就降低；如要求可靠，则 使传送消息的速率变慢 • 纠错编码：主要用于实现信道纠错，又叫做信道编 码或者差错控制编码
模型各部分的功能
• 信源译码器：把估值序列V变成信源输出的估值 (原来消息的估值)，并将此估值传送给用户。如 果信源是连续的，需要进行数/模转换。在一个 精心设计的系统中，除非信道(或存储煤质)的干 扰太强，否则这个估值将是信源输出的准确重现 • 信宿：目的地或者用户 • 编码理论关注的是信道编码器和信道译码器 • 为把注意力集中到信道编码与信道译码，将数据 传输和存储模型简化
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3
• • • • •
差错控制编码. 林舒, 科斯特洛著, 王育民, 王新梅译. 人民邮电出版社, 1986. 编码密码学. 杨义先著. 人民邮电出版社, 1992. 纠错码与差错控制. 王新梅编著. 人民邮电出版社, 1989. 纠错编码入门. 林舒著, 陈太一译.人民邮电出版社, 1976. 信息论与最优编码. 章照止, 林须端著. 上海科学技术出版社, 1993. 网络编码理论与技术.杨义先编. 国防工业出版社, 2009. 信息论、编码与密码学. Ranjan Bose著. 机械工业出版社, 2004. Introduction to Coding Theory. J.H. Van Lint. Springer-Verlag, 2003. 编码理论基础.陈鲁生, 沈世镒编. 高等教育出版社, 2005. 信息论与编码理论. Robert J. Mcelece著. 电子工业出版社, 2004. 编码理论.田丽华编. 西安电子科技大学出版社, 2003. 信息论与编码.吴伯修, 归绍升, 祝宗泰, 俞槐铨编. 电子工业出版社, 1987. 编码理论. 张鸣端, 邹世开编. 北京航空航天大学出版社, 1990.
S
信源编码器
U
信道编码器
X
调制器 （或 写 入 单 元）
x(t)
信道 （或 存 储 媒 质）
n(t)
噪声
y(t)
信宿 信源译码器
V
信道译码器
Y
解调器 （或 读 出 单 元）
数字传输和存储有共同之处，两者都是将数据从信源传送到目的地
模型各部分的功能
• 典型的传输信道：有线信道、无线信道、电话线 路、高频无线线路、遥测线路、微波线路、卫星 线路、光纤信道、磁记录信道、大气光信道、水 声信道等 • 典型的存储煤质：磁芯和半导体存储器、磁带、 磁鼓、磁盘、光存储器、光盘等 • 典型的干扰：开关脉冲噪声、热噪声、串音、闪 电、磁涂层缺损、光盘划痕等
2017/6/15
教学参考书
基本概念
• 通信: 采用某种方法，借助某种媒介将信息从甲地 传送到乙地的过程 • 通信的目的：要把对方不知道的消息及时可靠地 (有时秘密的)传送给对方 • 失真：由于通信信道固有噪声和衰落特性，或存储 媒介的缺陷等，信号在信道传输或存取过程中，必 然会受到影响而产生差错或者误差 • 纠错编码的目的：检测和纠正由于非人为(自然)因 素引起的传输错误
模型各部分的功能
• 信道编码器：将信息序列U变换成离散的有结构 的编码序列X，这称为码字。即为了使传输有效， 人为的增加一些冗余度，使其具有自动检错和纠 错的能力。码字的结构主要用以对付传输或存储 码字的有扰信道，码字的设计和实现是本课程的 主题 • 调制器(或写入单元)：离散符号不适合于在实际 信道上传输或记录在数字存储媒质上。调制器将 信道编码器的每个输出的离散符号，通过调制变 成适合传输(或存储)的持续时间为T的波形，此 波型进入信道(或存储媒质)，并受噪声干扰