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Information Theory and Coding Theory

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简介：
信息论与编码理论是研究信息的量化、传输和存储的数学原理，涵盖数据压缩、错误检测与纠正等内容，在通信工程及计算机科学中具有重要应用价值。 Robert J McElieces revised edition is tailored for students and provides a comprehensive introduction to the fundamental concepts in information theory and coding. This field was developed to address the core challenge of communication: accurately reproducing messages at one location that were selected elsewhere, either exactly or approximately. The book begins with an introductory overview that simplifies the concept of coding for readers new to the subject. Following this are detailed discussions on channel and source coding theorems, which form the backbone of information theory. The text also delves into specific coding schemes used in both channel and source coding contexts. Suitable for self-study or as a course textbook at either graduate or undergraduate levels, it includes numerous worked examples and hundreds of problems to aid understanding. Readers with some background knowledge of probability and linear algebra will find the exposition clear and accessible.

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  • Information Theory and Coding Theory
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    信息论与编码理论是研究信息的量化、传输和存储的数学原理，涵盖数据压缩、错误检测与纠正等内容，在通信工程及计算机科学中具有重要应用价值。 Robert J McElieces revised edition is tailored for students and provides a comprehensive introduction to the fundamental concepts in information theory and coding. This field was developed to address the core challenge of communication: accurately reproducing messages at one location that were selected elsewhere, either exactly or approximately. The book begins with an introductory overview that simplifies the concept of coding for readers new to the subject. Following this are detailed discussions on channel and source coding theorems, which form the backbone of information theory. The text also delves into specific coding schemes used in both channel and source coding contexts. Suitable for self-study or as a course textbook at either graduate or undergraduate levels, it includes numerous worked examples and hundreds of problems to aid understanding. Readers with some background knowledge of probability and linear algebra will find the exposition clear and accessible.
     
  • Algebraic Geometry and Coding Theory
    优质
    Algebraic Geometry and Coding Theory探讨代数几何原理及其在编码理论中的应用，涵盖纠错码设计、信息安全及高效数据传输等方面。 Coding Theory and Algebraic Geometry explore the intersection between coding theory, which deals with the design and analysis of error-correcting codes for data transmission and storage, and algebraic geometry, a branch of mathematics that studies solutions to polynomial equations. This interdisciplinary field leverages geometric techniques to solve problems in coding theory, leading to advancements in both areas.
     
  • Theory and Applications of Channel Coding Algorithms
    优质
    本书《通道编码算法的理论与应用》深入探讨了现代通信系统中通道编码的基本原理及其在实际中的应用，为读者提供了全面的理解和实用的知识。 ### 信道编码算法理论与应用 #### 一、信道编码概述 信道编码是一种在数据传输过程中用于提高数据可靠性的技术手段。它通过添加冗余信息来对抗噪声，确保接收端能够准确无误地恢复原始数据。该技术广泛应用于移动通信、卫星通信和存储系统等多个领域。 #### 二、《信道编码：理论、算法与应用》书籍介绍 《信道编码：理论、算法与应用》是一本于2014年出版的专业著作，由David Declerq、Marc Fossorier和Ezio Biglieri共同编著。本书涵盖了信道编码的基本原理、最新进展以及实际应用案例，是从事无线通信领域的工程师和技术人员的重要参考资料。 #### 三、信道编码理论基础 **1. 编码目的** 信道编码的主要目的是提高数据传输的可靠性，在信号受到噪声干扰时确保接收端能够准确恢复原始数据。通过使用信道编码技术可以有效减少误码率，保证通信质量。 **2. 编码原理** - **线性编码**: 基于线性代数原理，分为系统码和非系统码。 - **循环码**: 具有良好的代数结构，易于实现且纠错能力强。 - **卷积码**: 利用滑动窗口进行编码，适用于连续数据流传输。 - **Turbo码**: 结合了并行交织和迭代解码技术，具有非常高的纠错性能。 - **LDPC码**: 低密度奇偶校验码，在现代通信系统中广泛应用。 **3. 编码设计** 在设计信道编码方案时需要考虑多个因素，包括编码效率、解码复杂度以及抗干扰能力等。一个好的编码方案应该能够在保证较高传输速率的同时最大限度地减少误码率。 #### 四、信道编码的应用场景 **1. 移动通信** 移动通信系统中由于无线信道的不稳定性和多径效应的存在，使用高效的信道编码技术尤为重要。例如，在3GPP LTE标准中就采用了Turbo码和LDPC码作为主要的前向纠错编码方案。 **2. 卫星通信** 卫星通信面临更严峻的挑战如远距离传播带来的衰减以及大气层中的散射等现象，因此高效的信道编码技术对于提高可靠性至关重要。 **3. 数据存储** 在数据存储领域中（尤其是硬盘驱动器和固态硬盘），通过采用适当的信道编码可以有效防止数据损坏或丢失，并提升其完整性和持久性。 #### 五、未来发展趋势 随着通信技术的不断发展，对更高效低复杂度且适应性强的信道编码需求日益增长。对于新兴5G网络及物联网应用来说，还将出现更多创新性的编码方案以满足不同应用场景的需求。 《信道编码：理论、算法与应用》不仅提供了基础理论知识还深入探讨了其在各领域的具体应用情况。此书非常适合希望深入了解这一技术及其实际运用的读者阅读学习，帮助他们掌握核心原理并了解最新进展趋势。
     
  • Information Theory Elements
    优质
    《信息理论要素》是一本深入探讨信息论基础概念与应用原理的经典著作，涵盖编码、数据压缩及信道容量等核心议题。 Elements of Information Theory是一本关于信息理论基础的著作。
     
  • Information-Wave-Theory
    优质
    信息波理论是一种探索信息传播与互动规律的新颖框架，旨在揭示数据、信号及通讯模式背后的深层结构和动态机制。 这是一本关于信息波理论的电子书，为高清最新版本的经典著作，提供英文版。
     
  • Information Theory Elements
    优质
    《信息理论要素》是一本探讨信息论基础概念、原理及其应用的经典著作，适用于通信工程和计算机科学领域的学生与研究人员。 《信息论基础》（Cover Thomas的Elements of Information Theory）是一本经典的信息理论教材。这本书详细介绍了信息论的基本概念、定理及其应用，是相关领域学生和研究人员的重要参考书。书中涵盖了熵、互信息、数据压缩与信道容量等核心主题，并探讨了诸如差分熵、最大熵模型等内容。此外，《信息论基础》还提供了大量的习题和实例，帮助读者深入理解理论知识并应用于实际问题中。
     
  • Information Theory Toolkit
    优质
    《Information Theory Toolkit》是一本全面介绍信息论基本概念与应用技巧的书籍，适合科研人员及学生使用，旨在帮助读者深入理解并运用信息理论解决实际问题。 Matlab工具箱用于信息理论模拟。
     
  • Information Theory, Inference, and Learning Algorithms by David J.C...
    优质
    《信息理论、推理与学习算法》是由David J.C. MacKay编著的一本书籍，涵盖了信息论的基础知识及其在统计推断和机器学习中的应用。 《信息论与推断》一书将通常分开教授的信息论和推理进行了有机结合，并以一种引人入胜的方式呈现给读者。这些主题是当代科学和技术领域中许多激动人心的领域的核心，包括通信、信号处理、数据挖掘、机器学习、模式识别、计算神经科学、生物信息学以及密码学等。 本书在介绍理论的同时也结合了实际应用进行讲解。例如，在教授信息论时会同时探讨用于数据压缩的算术编码和纠错用的稀疏图码的实际通讯系统案例。此外，书中还开发了一系列推理技术工具箱，包括消息传递算法、蒙特卡罗方法以及变分近似等，并展示了这些工具在聚类分析、卷积码、独立成分分析及神经网络中的应用。 本书的最后一部分介绍了纠错编码领域的最新进展，如低密度奇偶校验码（LDPC）、涡轮码和数字喷泉码——这些都是21世纪卫星通信、磁盘驱动器以及数据广播的标准技术。书中插图丰富，并包含大量实例与超过400道练习题，其中一些还附有详细解答。 此外，《信息论与推断》一书穿插了一些轻松有趣的内容，如填字游戏、进化理论和性选择等话题的讨论，使得阅读过程更加愉悦。总之，这本书为新一代学生提供了一本关于信息论、通信及编码技术的学习教材，并且也为来自计算生物学、金融工程以及机器学习等多个领域的专业人士提供了独一无二的入门途径。
     
  • Information Theory in Networks
    优质
    《Information Theory in Networks》是一本探讨网络信息理论及其应用的著作，深入分析了数据传输、编码和网络安全等领域的核心问题。 关于网络信息论方面的书非常出色！这样的书籍在探讨网络信息论方面提供了极佳的见解和知识。
     
  • Information Theory in Networks
    优质
    《信息论在网络中的应用》探讨了如何将信息理论的基本原理应用于网络通信中，以优化数据传输效率和可靠性。该书深入分析了编码、解码及信道容量等关键概念，并提供了实际案例来展示其在现代互联网技术中的重要性。 这部全面介绍网络信息理论及其应用的著作首次对经典成果与最近进展进行了统一阐述。书中采用平衡的新模型引入与新编码技术讲解的方法，引导读者从香农点到点的信息论逐步深入至单跳、多跳网络及分布式计算、保密通信和无线通讯等扩展领域。全书使用了基本的概率知识，并基于几个简单的引理来证明编码定理，因此适合初学者阅读理解。 书中涵盖了诸如连续消除与叠加码技术、MIMO（大规模输入输出）无线通信系统、网络编码以及合作中继等关键主题。此外还讨论了反馈和交互式通讯机制、容量近似及缩放法则，并涉及非同步和随机访问通道等方面的内容。这本书非常适合用于教学，自学或作为工业界与学术界的工程师和研究人员的参考书目。