多元LDPC码及其在无线通信中的应用/无线通信前沿技术丛书 史治平 97871180769 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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史治平 著

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• 无线通信技术
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• 史治平

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118076967

商品编码：29376561315

包装：平装

出版时间：2012-01-01

基本信息

书名：多元LDPC码及其在无线通信中的应用/无线通信前沿技术丛书

定价：38.00元

作者：史治平

出版社：国防工业出版社

出版日期：2012-01-01

ISBN：9787118076967

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.300kg

编辑推荐

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史治平编著的《多元LDPC码及其在无线通信中的应用》是**本专门介绍多元LDPC码的书籍，理论与实际应用相结合，力求包含该领域的**研究成果。主要内容包括多元LDPC码的基础知识；多元LDPC码的基本原理和基本方法；多元LDPC码的**进展及其在无线通信中的应用。本书是无线通信与编码技术以及相关领域技术人员的重要参考资料，也可作为高等院校通信类、电子类、计算机类专业高年级本科生或研究生的参考教材。

内容提要

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史治平编著的《多元LDPC码及其在无线通信中的应用》主要介绍了多元低密度奇偶校验码（NBLDPC码）的基本编译码原理及其在无线通信中的应用。二元LDPC码具有接近香农容量限的性能，是目前编码界与通信领域关注的重点码字之一。与二元LDPC码相比，多元LDPC码具有更强的纠错能力和抗突发错误能力，适合于高速传输系统，是未来宽带无线通信技术的重要候选码字之一。本书共9章。、2章是基础知识部分；第3～6章是多元LDPC码的编译码原理及其优化设计，包括多元LDPC码的基本原理、多元LDPC码的构造、多元LDPC码的低复杂度译码方法以及基于密度进化、高斯逼近和EXIT图的分析优化方法；第7～9章是多元LDPC码在无线通信中的应用，包括多元LD-PC码的速率兼容、多元LDPC码的CPM调制、多元LDPC码的高阶调制、多元 LDPC码的信号空间分集SSD技术及多元LDPC码的MIMO系统。《多元LDPC码及其在无线通信中的应用》既有基础知识的介绍，又有基本原理和具体实现方法的描述，特别是在后给出了多元LDPC码在无线通信中的主要应用。因此，本书可以作为通信专业高年级本科生、研究生学习纠错编码技术的参考书，也可以供无线通信、移动通信与纠错编码领域的科技工作者参考。

目录

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章 信道编码与香农限 1.1 信道编码定理 1.1.1 信道容量 1.1.2 信噪比 1.1.3 香农限 1.1.4 差错率 1.1.5 香农限、差错率与信道编码 1.1.6 信道编码定理 1.2 信道编码的发展现状 1.3 ldpc码的研究现状 1.3.1 ldpc码简介 1.3.2 ldpc码的构造 1.3.3 ldpc码的译码 1.3.4 ldpc码的性能分析 1.3.5 ldpc码应用及其发展前景第2章 基础知识 2.1 线性分组码 2.1.1 线性分组码的基本概念 2.1.2 生成矩阵与校验矩阵 2.1.3 系统码 2.2 有限域 2.2.1 有限域基本理论概况 2.2.2 有限域zd与z与f（x） 2.2.3 本原元 2.2.4 特征 2.2.5 有限域的子域与扩域 2.3 二元ldpc码 2.3.1 二元ldpc码的基本概念 2.3.2 tanner图 2.3.3 校验矩阵的构造方法及其编码 2.3.4 二元ldpc码的译码第3章 多元ldpc码的基本原理 3.1 多元ldpc码的表示形式 3.2 多元ldpc码的编码方法 3.2.1 高斯消元编码方法 3.2.2 系统形式的编码方法 3.2.3 三角分解编码算法 3.3 多元ldpc码的典型译码算法 3.3.1 多元ldpc码的bp译码算法 3.3.2 多元ldpc码log-bp译码算法 3.4 本章小结第4章 多元ldpc码的构造 4.1 多元ldpc码的构造 4.1.1 基于大信息熵的构造 4.1.2 ldpc码的peg构造 4.2 多元ldpc码的结构化构造 4.2.1 多元eg-ldpc码 4.2.2 矩阵弥散多元qc—idpc码代数构造 4.3 多元ra码 4.3.1 多元ra码的基本结构 4.3.2 交织器设计 4.3.3 加权器 4.3.4 加权累加器 4.4 本章小结第5章 多元ldpc码的快速译码方法 5.1 高阶调制多元ldpc码的bp译码 5.2 fff-bp快速译码 5.3 max-log-bp译码算法 5.4 扩展小和（ems）译码 5.4.1 二元ldpc码的ms算法 5.4.2 多元ldpc码的小和算法 5.4.3 多元ldpc码的扩展小和算法 5.5 本章小结第6章 多元ldpc码优化设计与性能分析 6.1 bec信道下的密度进化 6.1.1 egl（λ，p，m）的密度进化 6.1.2 egf（λ，p，m）的密度进化 6.2 高斯逼近 6.2.1 密度进化的高斯逼近 6.2.2 φa-1（m）估计 6.3 exit分析 6.3.1 规则ldpc码的exit图 6.3.2 非规则ldpc码的exit图 6.4 本章小结第7章 多元ldpc码的速率兼容与高阶调制设计 7.1 多元ldpc码的速率兼容设计 7.2 多元ldpc码的cpm调制 7.2.1 cpm的基本原理 7.2.2 cpm的工作过程 7.2.3 多元ldpc码的cpm系统 7.3 多元ldpc码的高阶调制技术 7.3.1 基于计算机仿真的编码调制的联合优化 7.3.2 基于线性规划的编码调制的联合优化 7.4 本章小结第8章 多元ldpc码的ssd系统 8.1 ssd的基本原理 8.2 旋转矩阵的设计 8.2.1 大化小乘积距离 8.2.2 小错误概率获取优矩阵法 8.2.3 生成旋转矩阵c 8.3 多元ldpc编码的ssd系统 8.4 基于编码思想的ssd与多元ldpc码的联合设计 8.5 本章小结第9章 多元ldpc码的mimo系统 9.1 mimo信道 9.1.1 mimo系统模型 9.1.2 空间相关的频选信道（scl3） 9.2 mimo的检测算法 9.2.1 常见的检测算法 9.2.2 频选信道下的迭代均衡技术 9.3 多元ra码与mimo的联合检测 9.3.1 编码与调制之间映射 9.3.2 多元ra码与mimo的联合检测系统 9.3.3 性能仿真 9.4 基于exit图的多元ldpc编码的mimo系统 9.4.1 联合检测和信道译码的迭代系统 9.4.2 基于exit图的多元ldpc码的设计 9.4.3 性能仿真 9.5 本章小结参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《无线通信系统中的高效纠错码：理论、设计与性能分析》 内容概述： 本书深入探讨了在快速发展的无线通信领域中，如何通过高效的纠错码来克服信道噪声和干扰，从而实现可靠且高速的数据传输。本书着重于纠错码的理论基础、设计原理、实现方法以及在实际无线通信系统中的应用与性能评估。内容涵盖了经典的编码技术，如卷积码和里德-所罗门码，并重点介绍了当前无线通信领域最受关注的几种先进编码方案，包括Turbo码和低密度奇偶校验码（LDPC码），以及它们的变种和优化。此外，本书还将探讨一些新兴的编码技术，并分析其在未来无线通信标准中的潜在作用。 章节详述： 第一章：无线通信中的信道模型与纠错码基础 本章将首先介绍无线通信系统中常见的信道模型，包括瑞利衰落、莱斯衰落、加性高斯白噪声（AWGN）信道等，并阐述这些信道特性对信号传输造成的影响。随后，将引入纠错码的基本概念，包括码率、纠错能力、编码增益等关键性能指标。读者将了解纠错码在提高通信可靠性方面的基本原理，例如通过引入冗余信息来检测和纠正传输过程中产生的错误。本章还将对信息论中的信道容量进行简要介绍，为后续讨论不同编码方案的性能极限奠定理论基础。 第二章：经典纠错码技术回顾 本章将回顾并深入解析几类在早期无线通信系统中发挥了重要作用的经典纠错码。 卷积码（Convolutional Codes）： 详细介绍卷积码的编码器结构、生成多项式以及其时域和状态域的表示方法。重点讲解维特比（Viterbi）译码算法，分析其复杂度与性能之间的权衡。还将探讨卷积码的截断化和非二元码的应用。 里德-所罗门码（Reed-Solomon Codes）： 介绍RS码在分组码基础上的构建原理，包括伽罗瓦域（Galois Field）的算术运算。重点讲解其生成多项式、校验矩阵的构造方法，以及BCH（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem）码作为其理论基础。详细分析了Berlekamp-Massey算法和Euclidean算法等RS码的译码算法，并阐述RS码在CDMA、DVD等领域的成功应用。 第三章：Turbo码：现代通信的革命性编码 本章将聚焦于Turbo码，一种被誉为“接近香农极限”的强大纠错码。 Turbo码的结构与原理： 详细介绍Turbo码的基本结构，包括两个（或多个）递归系统卷积码（Recursive Systematic Convolutional Codes, RSC）通过伪随机比特交织器（Interleaver）串联而成。深入分析其“并行连接”和“串行退出”的并行联合译码（Parallel Concatenated Convolutional Codes, PCCC）的译码原理。 Turbo码的译码算法： 重点讲解迭代译码（Iterative Decoding）的思想，详细阐述软判决（Soft-Decision）的BCJR（Bahl-Cocke-Jelinek-Raviv）算法及其简化版本，以及它们在Turbo码译码中的应用。分析迭代译码的收敛性与译码轮数的关系。 Turbo码的设计与优化： 探讨不同RSC码的性能差异，以及交织器的选择对Turbo码性能的影响。还将讨论Turbo码在不同信道条件下的性能表现，以及其在3G、4G等移动通信标准中的应用。 第四章：低密度奇偶校验码（LDPC码）：高性能编码的新典范 本章将深入探讨LDPC码，另一种具有优异性能且易于并行译码的先进编码方案。 LDPC码的定义与构造： 详细介绍LDPC码的定义，即使用稀疏校验矩阵描述的线性分组码。重点讲解LDPC码的图表示（Tanner图），并分析其与信道性能之间的关系。介绍LDPC码的几种典型构造方法，如随机构造法、规则构造法（Regular LDPC codes）和规约LDPC码（Irregular LDPC codes）。 LDPC码的译码算法： 重点讲解基于消息传递（Message Passing）的译码算法，特别是概率域的消息传递（Probabilistic Message Passing, PMP）算法，如“和积”（Sum-Product）算法（也称为最小值和算法）。分析其在Tanner图上的迭代过程，以及其近似性。还将简要介绍置信传播（Belief Propagation, BP）算法。 LDPC码的性能分析与优化： 深入分析LDPC码的性能，包括其阈值性能、差错平台的产生原因以及码长和校验矩阵结构的影响。探讨不同LDPC码族（如PEG、IRA等）的设计与性能差异。分析LDPC码的并行译码特性，并介绍其在5G、Wi-Fi 6等新一代无线通信标准中的广泛应用。 第五章：LDPC码的变种与增强技术 本章将进一步探讨LDPC码的各种变种和优化技术，以适应更复杂的通信场景和更高的性能需求。 规约LDPC码（Irregular LDPC codes）： 详细介绍不规则LDPC码的设计理念，即通过不同度数的节点在Tanner图上的分布来优化编码性能。分析其与规则LDPC码在阈值性能上的优势，并介绍规约LDPC码的构造方法。 多重码率LDPC码（Multi-rate LDPC codes）： 探讨如何设计LDPC码以支持不同的码率，从而在有限的带宽内实现灵活的数据传输。介绍其在支持不同服务质量（QoS）需求时的重要性。 LDPC码的改进译码算法： 介绍一些对标准消息传递算法进行优化的技术，例如最小和算法（Min-Sum Algorithm）及其变种（如Normalized Min-Sum, Offset Min-Sum），以降低译码复杂度并加速收敛。 LDPC码与Turbo码的性能比较： 从理论和实践的角度，对LDPC码和Turbo码的性能进行详细比较，分析它们各自的优缺点，以及在不同应用场景下的适用性。 第六章：LDPC码在不同无线通信系统中的应用 本章将聚焦于LDPC码在实际无线通信系统中的具体应用，展示其强大的工程价值。 第五代移动通信（5G）： 详细介绍LDPC码在5G NR（New Radio）标准中的应用，包括其在数据信道（DCH）和控制信道（PCH）中的具体码型、码长、校验矩阵构造以及译码算法的实现。分析LDPC码如何满足5G对高速率、低时延和高可靠性的需求。 Wi-Fi 6/6E： 探讨LDPC码在Wi-Fi 6（802.11ax）标准中的引入及其带来的性能提升。介绍其在不同调制方式和码率下的应用，以及如何克服Wi-Fi环境中复杂的无线传播特性。 卫星通信与深空探测： 分析LDPC码在远距离、低信噪比的卫星通信和深空探测任务中的优势，以及其在恶劣信道环境下的鲁棒性。 其他无线通信场景： 简要介绍LDPC码在其他无线通信系统中的应用，例如无线传感器网络（WSN）、物联网（IoT）等。 第七章：新兴纠错码技术与未来展望 本章将展望纠错码领域的前沿研究方向和未来发展趋势。 极性码（Polar Codes）： 介绍极性码作为一种能够实现香农容量的编码方案，其理论基础和构造方法。分析其在某些特定场景下的潜力。 图码（Graph Codes）及其发展： 进一步探讨基于图的编码理论，包括LDPC码的推广和新的图码结构。 机器翻译与机器学习在编码中的应用： 探讨如何利用机器学习技术来设计和优化编码器和译码器，以及其在自适应编码等方面的潜力。 与其他无线通信技术（如MIMO、OFDM）的协同： 分析纠错码与其他无线通信关键技术之间的协同作用，以及如何共同提升整体系统性能。 未来无线通信标准中的挑战与机遇： 展望未来无线通信技术的发展方向，如6G，以及纠错码将在其中扮演的关键角色。 结论： 本书系统地梳理了纠错码在无线通信领域的发展脉络，从经典的编码技术到现代的Turbo码和LDPC码，再到未来的新兴技术。通过理论阐述、算法分析和实际应用案例，本书旨在为读者提供一个全面而深入的理解。本书适合高等院校通信工程、电子工程、信息工程等专业的本科生、研究生，以及从事无线通信系统研发、设计与优化的工程师和科研人员阅读。通过阅读本书，读者将能够深刻理解纠错码对于实现高效、可靠无线通信的重要性，并掌握分析和设计新型编码方案的理论基础和工程实践能力。

评分☆☆☆☆☆

对于我这种对通信理论略有涉猎、但又渴望深入理解底层机制的工程师而言，这本书简直就是一场及时雨。它不仅仅是技术手册，更像是一位经验丰富的导师，引领我一步步解构LDPC码的奥秘。让我印象深刻的是，书中并没有止步于理论推导，而是花了大量的篇幅来阐述LDPC码在实际无线通信系统中的应用案例。从早期的3GPP LTE标准，到后来的5G NR，书中都详细分析了LDPC码是如何被采纳和优化的，以及这些优化带来了怎样的性能提升。尤其是书中对不同调制解调方式与LDPC码协同工作的分析，让我理解了信息论与编码理论如何在大数据时代发挥着至关重要的作用。我特别喜欢书中的图表和仿真结果，它们直观地展示了LDPC码在不同信噪比条件下的误码率表现，以及其相对于其他编码方案的优势。这些实实在在的数据让我能够更客观地评估LDPC码的性能，并对未来的通信技术发展有了更清晰的预判。这本书不仅巩固了我现有的知识，更激发了我对下一代通信技术中编码理论的更深层次的探索欲望。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的震撼，远不止于技术层面的深度。作为一名无线通信领域的初学者，我一直对LDPC码复杂的理论结构感到一丝畏惧。然而，史治平教授的这本《多元LDPC码及其在无线通信中的应用》却像一座精心设计的桥梁，将我引向了更加广阔的知识海洋。书中的开篇，并未直接抛出令人望而生畏的数学公式，而是从LDPC码的起源和核心思想娓娓道来，让我逐步理解了其“稀疏性”和“低密度”背后的逻辑。我尤其欣赏书中对不同LDPC码构造算法的细致讲解，无论是规制码还是非规制码，书中都给出了清晰的推导过程和直观的图示，帮助我理解了它们在性能和复杂度上的权衡。当我读到书中关于LDPC码在MIMO系统中的应用时，更是眼前一亮。一直以来，MIMO技术的高速数据传输能力让我惊叹，而这本书则深入剖析了LDPC码如何有效地解决MIMO系统中的信道编码问题，极大地提升了系统的可靠性和数据率。书中对多种MIMO-LDPC联合编码方案的对比分析，让我对如何根据实际通信场景选择最优方案有了更深刻的认识。我感觉自己不再是那个望洋兴叹的初学者，而是能够站在巨人的肩膀上，去探索更前沿的技术细节。

评分☆☆☆☆☆

自从接触了《多元LDPC码及其在无线通信中的应用》这本书，我感觉自己仿佛进入了一个全新的知识维度。作者史治平教授以其深厚的学术造诣和敏锐的洞察力，将LDPC码这一在通信领域具有革命性意义的技术，进行了系统而深入的阐述。书中的内容，从多元LDPC码的基本原理、构造方法，到其在各种无线通信系统中的具体实现和性能优化，都进行了详尽的分析。我特别被书中对LDPC码在太空通信、卫星通信等极端环境下的应用研究所吸引。这些场景往往面临着严苛的信道条件和极高的可靠性要求，而LDPC码的出现，为解决这些难题提供了强有力的技术支撑。书中的理论推导严谨，公式清晰，同时又配以大量的图示和仿真数据，使得复杂的技术原理能够被更易于理解。我从中不仅学习到了LDPC码的精髓，更重要的是，它拓宽了我对无线通信未来发展趋势的认知，让我看到了编码理论在解决未来通信挑战中的关键作用。

评分☆☆☆☆☆

作为一个非技术背景的旁观者，我这次阅读《多元LDPC码及其在无线通信中的应用》纯粹是出于对“无线通信前沿技术”这一概念的好奇。这本书的出版，无疑为我提供了一个窥探这个神秘领域的神奇窗口。虽然书中充斥着我难以完全理解的专业术语和数学公式，但我依然能感受到作者想要传达的“前沿”和“应用”的魅力。我尝试去理解LDPC码在提升通信效率和可靠性方面的重要性，就像是给信号增加了“保护层”，让信息在传输过程中更加坚固。书中的一些例子，比如手机信号的稳定、Wi-Fi的快速连接，都与我的日常生活息息相关，这让我觉得这项技术离我并不遥远。我尤其喜欢书中关于“应用”的部分，它让我了解到这些复杂的理论是如何被转化为实际的产品和服务的。虽然我无法深入理解其中的技术细节，但我能感受到这本书在为这个行业的发展贡献力量，并且在为我们创造更美好的通信未来。

评分☆☆☆☆☆

我是一名长期在无线通信领域工作的技术人员，每天都在与各种复杂的信号和协议打交道。在我的职业生涯中，我接触过不少关于纠错编码的书籍，但《多元LDPC码及其在无线通信中的应用》无疑是我近年来读到过的最令人印象深刻的一本。史治平教授的专业功底毋庸置疑，他以一种极其严谨又不失生动的笔触，将多元LDPC码这一相对复杂的概念，剖析得淋漓尽致。书中对于LDPC码的数学建模、性能分析以及在各种新兴无线通信场景下的应用，都进行了深入的探讨。我尤其欣赏书中对“多元”这一概念的引入和阐述，它打破了我之前对LDPC码的固有认知，让我看到了LDPC码在处理更复杂、更具挑战性的通信环境时所展现出的巨大潜力。书中的案例研究非常丰富，从物联网的低功耗通信，到未来6G的超高速率传输，都给出了详实的分析和技术路径。读完这本书，我感觉自己对无线通信的未来有了更清晰的认识，也对如何运用LDPC码来应对未来的技术挑战有了更坚定的信心。