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Information im technischen Sinne und ihr Schutz gegen Übertragungsfehler gehören heute zur Grundbildung von Ingenieuren und Informatikern. "Information und Codierung" will dazu wichtige Grundlagen und Methoden in kompakter Form vorstellen. Im ersten Teil steht der Begriff Information im Mittelpunkt. Der Ansatz, dass Information Ungewissheit auflöst, führt vom Zufallsexperiment zur Entropie. Informationsquellen werden zu Zufallsexperimenten und Information wird zur messbaren Größe. Wichtige Fragen zur Optimierung des Informationsflusses in technischen Systemen werden formuliert und - antwortet. Im zweiten Teil wird die Information durch die Kanalcodierung gegen Übertragungsfehler geschützt. Ohne Hinzufügen von Prüfzeichen wäre die Kommunikation mit Mobiltelefonen oder das Laden von Software für den PC über das Internet nicht denkbar. So werden fehl- hafte Daten im Empfänger erkannt und/oder korrigiert. Beide Teile sind so organisiert, dass sie unabhängig voneinander gelesen werden können. Das Buch begleitet eine vierstündige Lehrveranstaltung an der Hochschule Fulda im vierten Fachsemester des Bachelor-Studienganges Elektrotechnik und Informationstechnik. Viele Jahre Erfahrung in der Lehre zeigen, dass sich die Studierenden in die zunächst ungewohnte Art des Stoffes hineindenken müssen. Ist die Hürde erst mal genommen, fallen die weiteren Schritte leichter. Allen Leserinnen und Lesern wünsche ich deshalb ein offenes Herangehen an "Information und Codierung".
List of contents
Entropie und Quellencodierung.- Einführung.- Information, Entropie und Redundanz.- Codierung für diskrete gedächtnislose Quellen.- Entropie von Verbundquellen.- Stationäre diskrete Quellen mit Gedächtnis.- Markov-Quellen.- Datenkompression.- Diskrete gedächtnislose Kanäle und Transinformation.- Kontinuierliche Quellen und Kanäle.- Übungsaufgaben zu Teil I: Entropie und Quellencodierung.- Codierung zum Schutz Gegen Übertragungsfehler.- Einführung.- Paritätscodes.- Lineare Blockcodes.- Zyklische Codes.- Faltungscodes.- Viterbi-Entzerrer.
About the author
Prof. Dr.-Ing. Martin Werner lehrt Nachrichtentechnik am Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der FH Fulda.
Summary
Information und Codierung sind Schlüsselbegriffe der modernen Informationstechnik. Dieses Buch gibt dazu eine fundierte Einführung in Grundlagen und Anwendungen. Außer der üblichen Oberstufenmathematik (Vektor- und Matrizenrechnung, elementare Wahrscheinlichkeitsrechung) werden keine besonderen Vorkenntnisse vorausgesetzt. Durch zahlreiche Bilder, Beispiele und gelöste Aufgaben, sowie Hinweise auf Anwendungen wird die selbständige Erarbeitung des Lehrstoffes unterstützt.
In der 2. Auflage wird die Umsetzung des Gelernten durch zusätzliche Beispiele und Aufgaben erleichtert. Neu aufgenommene Programmbeispiele mit MATLAB® stellen Verbindungen zur Praxis her.
Foreword
Informationstheorie und Codierung verstehen
