纠错编码原理及MATLAB实现 9787302326076 清华大学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

刘爱莲 著

图书标签:

• 纠错编码
• 编码理论
• MATLAB
• 通信工程
• 信息安全
• 数字通信
• 信道编码
• 清华大学出版社
• 高等教育
• 专业教材

店铺： 晚秋画月图书专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302326076

商品编码：29419870190

包装：平装

出版时间：2013-09-01

基本信息

书名：纠错编码原理及MATLAB实现

定价：34.00元

作者：刘爱莲

出版社：清华大学出版社

出版日期：2013-09-01

ISBN：9787302326076

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：128开

商品重量：0.341kg

编辑推荐

---

导语_点评_推荐词

内容提要

---

本书分为6章，首先介绍了纠错编码的理论基础、分类、纠错编码的基本定义、编码规则和译码规则，群的基本概念和域的基本概念；然后重点介绍了线性分组码的定义、生成矩阵、校验矩阵、线性分组码的实现和译码以及汉明码，循环码的定义、多项式描述、生成矩阵、生成多项式和监督矩阵、循环码的编码译码、BCH码，卷积码概念、编码过程和数学描述以及图形描述（状态图、树图、网格图）；后介绍了几种纠错编码新技术。编码采用MATLAB编程或Simulink模型搭建来实现。本书将理论和实践地结合，使读者对编码理论有更深刻的理解，同时更好地掌握编码的意义和目的。本书特别适合作为通信工程、电子信息类专业的本科生的教材，也可以作为通信专业课程设计、专业实习和毕业设计等综合性实践教学的参考材料，还可供从事通信、电子信息行业的相关科技人员自学参考。

目录

---

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

《纠错编码原理及MATLAB实现》：解锁通信与数据可靠性的奥秘 在信息爆炸的时代，数据的可靠传输和存储是信息系统正常运行的基石。然而，在实际应用中，无论是无线通信、卫星传输，还是硬盘存储，信号都不可避免地会受到噪声和干扰的影响，导致数据出错。如何有效地检测和纠正这些错误，确保信息的完整性，就成为了一项至关重要的技术挑战。 《纠错编码原理及MATLAB实现》正是这样一本致力于深入剖析这一挑战，并提供切实解决方案的权威著作。它并非仅仅罗列枯燥的理论公式，而是将复杂的纠错编码理论与生动形象的MATLAB编程实践巧妙地结合起来，带领读者从原理到应用，全面掌握这一现代通信与数据存储领域不可或缺的核心技术。 本书的核心价值在于其“理论与实践并重”的独特视角。 理论深度，拨云见日： 本书首先循序渐进地构建起读者对纠错编码的基本认知。从信息论的基础概念出发，如熵、信道容量等，为理解信息传输的本质和极限奠定坚实基础。随后，作者将详细介绍各类经典且实用的纠错编码方案，包括但不限于： 线性分组码： 这是纠错编码的入门基石，本书将深入讲解其编码和解码原理，如汉明码、BCH码、里德-所罗门码（RS码）等。读者将理解如何构造校验矩阵、生成矩阵，以及如何通过维特比译码、最大似然译码等算法来纠正错误。对于RS码，其强大的纠错能力在CD/DVD、二维码等领域有着广泛应用，本书将详细解析其多项式运算和多项式求根等关键技术。 卷积码： 作为另一种重要的编码体制，卷积码的特点在于其编码过程中具有“记忆性”。本书将详细阐述卷积码的编码器结构、状态图、汇聚图等，并重点介绍高效的译码算法，如维特比算法。通过对这些概念的深入理解，读者将掌握如何设计和分析卷积码的性能。 Turbo码和LDPC码： 这两种编码体制代表了当前纠错编码领域的前沿技术，它们在通信性能上取得了突破性的进展，接近香农限。本书将详细解读Turbo码的迭代译码思想，包括其交织器、卷积码分量编码器的设计以及BCJR算法的应用。对于LDPC码，本书将介绍其稀疏校验矩阵的构造，以及BP（Belief Propagation）译码算法，使读者了解如何在高信噪比下实现近乎完美的纠错能力。 其他编码技术： 除此之外，本书还会触及一些其他重要的编码技术，如低密度奇偶校验码（LDPC码）的变种、极化码（Polar Code）的最新进展等，为读者提供更广阔的视野。 在讲解每一种编码方案时，本书都力求做到深入浅出，通过形象的比喻、严谨的数学推导，以及图文并茂的讲解，帮助读者理解其内在逻辑和工作机制。理论部分绝非空洞的陈述，而是紧密围绕“为何要这样做”、“如何做得更好”的核心问题展开，引导读者主动思考，而非被动接受。 MATLAB实践，学以致用： 理论的学习固然重要，但能否将其转化为实际的工程应用，才是衡量知识价值的关键。《纠错编码原理及MATLAB实现》的另一大亮点，便是其贯穿全书的MATLAB实现。作者深知，在计算和仿真领域，MATLAB是工程师和研究人员不可或缺的利器。因此，本书精心设计了一系列与理论讲解相配套的MATLAB代码示例。 这些代码示例并非简单的“搬砖”，而是对所讲解的纠错编码原理进行了高度的复现和模拟。读者可以跟随书中的代码，亲手搭建编码器和解码器，在MATLAB环境中运行仿真实验，观察不同编码方案在不同信道条件下的性能表现。例如： 误码率（BER）性能仿真： 读者可以通过MATLAB代码，实现不同编码方案在加性高斯白噪声（AWGN）信道、衰落信道等多种信道模型下的误码率仿真。通过调整信噪比（Eb/N0），可以直观地观察到不同编码方案的纠错能力，并将其与理论性能进行对比。 编码器和解码器模块的实现： 书中将提供清晰的MATLAB函数和脚本，用于实现各种编码方案的编码器和解码器。读者可以模块化地学习，理解编码过程中的矩阵运算、多项式运算，以及解码过程中的校验、度量计算、路径选择等关键步骤。 信道建模与仿真： 为了模拟真实的通信环境，本书还将介绍如何在MATLAB中构建各种信道模型，包括AWGN信道、瑞利衰落信道、莱斯衰落信道等，并将其应用于纠错编码的仿真中。 算法可视化： 对于一些复杂的译码算法，如维特比算法，书中可能会提供可视化的MATLAB代码，帮助读者更直观地理解算法的执行过程，如状态转移、路径回溯等，从而加深对算法原理的理解。 通过这些MATLAB实践，读者不仅能够巩固理论知识，更能掌握将抽象理论转化为可执行代码的能力。这对于未来从事通信系统设计、算法开发、性能评估等工作，将具有极大的帮助。读者可以自由地修改和扩展这些代码，尝试不同的编码参数、信道条件，甚至探索新的编码方案，进一步提升自己的工程实践能力。 广泛的应用前景，启迪未来： 纠错编码技术并非停留在理论层面，而是早已渗透到我们生活的方方面面。本书的讲解也必然会引导读者关注其在现实世界中的广泛应用，包括但不限于： 无线通信： 4G、5G、Wi-Fi等通信标准都广泛采用了先进的纠错编码技术，以保证数据在复杂多变的无线环境下的可靠传输。 卫星通信： 卫星信号传输距离远，易受干扰，纠错编码是保障通信质量的关键。 数据存储： 硬盘、SSD、光盘等存储介质，通过纠错编码来检测和纠正存储过程中产生的错误，保护用户数据安全。 深空探测： 在遥远的深空中，信号衰减和噪声极为严重，高效的纠错编码是获取科学数据的重要保障。 二维码与条形码： 这些二维编码技术也包含了纠错码，使其在部分损坏或被遮挡的情况下仍能被正确识别。 通过对这些实际应用的介绍，读者可以更深刻地认识到纠错编码技术的重要性，并将其与所学知识联系起来，激发对该领域进一步学习和研究的兴趣。 本书适合读者群体： 《纠错编码原理及MATLAB实现》是一本面向广泛读者的技术专著。它不仅是高等院校通信工程、电子信息工程、计算机科学与技术等专业的本科生、研究生学习纠错编码课程的理想教材，也是从事通信、电子、计算机相关领域的工程师、研发人员、技术爱好者的重要参考书。 对于希望深入理解通信系统底层原理的初学者，本书提供的清晰理论讲解和易于上手的MATLAB实例，将是开启纠错编码学习之旅的绝佳起点。而对于已经具备一定基础的专业人士，本书详实深入的理论剖析和前沿编码技术的介绍，则能帮助他们拓宽知识面，提升技术能力，应对更复杂的工程挑战。 结语： 《纠错编码原理及MATLAB实现》不仅仅是一本书，它是一扇通往信息可靠性世界的窗口。通过理论的引领和实践的驱动，它将赋能读者掌握一项核心技术，理解现代信息社会的基石，并在未来的科技浪潮中，为数据安全和通信可靠性贡献自己的力量。阅读本书，您将不再畏惧信号的噪声，而是能够自信地构建出更加稳定、可靠的信息传输与存储系统。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容编排非常巧妙，从最基础的纠错码原理开始，逐步深入到更高级的编码技术，并且每一部分都紧密结合了MATLAB的实现。我特别欣赏它对不同纠错码的对比分析。书中不仅仅是介绍每一种码的特性，还会深入分析它们在性能、复杂度、应用领域等方面的优缺点。比如，在介绍里德-所罗门码时，它会跟Hamming码进行对比，说明RS码为何能在存储系统中得到更广泛的应用。而MATLAB的实现部分，更是锦上添花。它提供的代码示例，不仅仅是为了演示算法，更是为了让读者能够通过实际操作来验证理论。我尝试用书中给出的代码来生成不同长度和约束长度的卷积码，然后进行译码，并观察不同噪声水平下的误码率变化。这个过程让我对编码效率和译码复杂度的权衡有了更深刻的认识。而且，代码的质量很高，可以直接用于一些初步的研究项目，大大节省了从零开始编写代码的时间。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的让我对纠错编码有了全新的认识。我之前一直觉得这只是一个比较偏理论的领域，但这本书通过MATLAB的实现，将抽象的概念变得生动起来。我尤其喜欢它对不同纠错码的讲解，从最基本的线性分组码，到更复杂的Turbo码和LDPC码，作者都用清晰易懂的语言解释了它们的核心思想和数学原理。最让我印象深刻的是，书中提供的MATLAB代码不仅仅是简单的演示，而是能够真正运行并产生有意义的结果。我跟着书上的例子，用MATLAB生成了各种纠错码，并模拟了传输过程中可能出现的错误，然后用书中提供的译码算法来恢复信息。这个过程让我真切地感受到了纠错编码的强大威力。例如，在模拟星座图上的点位传输时，当我故意引入一些噪声，使得接收到的信号点偏离原始位置时，书中提供的译码算法竟然能够准确地恢复出原始的比特流。这让我感叹于纠错编码在保证数据可靠性方面的重要作用。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的让我大开眼界，尤其是关于那些纠错码的理论部分，讲解得非常透彻。作者并没有停留在泛泛而谈的层面，而是深入到每一个编码方案的数学原理，比如里德-所罗门码，它在CD、DVD以及卫星通信中的应用，书中都给了详细的推导过程。我尤其喜欢它对线性分组码的阐述，从校验矩阵、生成矩阵到汉明距离、最小汉明距离，一步步构建起理解纠错能力的基础。在理解了理论之后，作者还非常贴心地给出了MATLAB的实现。这部分内容对于我这种需要将理论付诸实践的人来说，简直是及时雨。每一个算法都有对应的MATLAB代码示例，清晰易懂，而且可以直接运行，修改参数就能观察到不同编码参数对纠错性能的影响。我尝试用它来模拟一些常见的信道噪声，比如二元对称信道，然后用书中的解码算法来恢复原始信息，效果非常显著。这个过程不仅加深了我对理论的理解，也让我看到了纠错编码在实际应用中的强大威力。通过这些代码，我能够更直观地感受到不同纠错码的优缺点，以及它们在不同场景下的适用性。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，学习编程和学习算法，最怕的就是“纸上谈兵”。而这本书在这方面做得非常出色。它不仅仅是罗列了一堆理论知识，更重要的是，它提供了具体的、可操作的MATLAB实现。我之前接触过一些纠错编码的书，要么理论过于抽象，让人望而却步；要么代码示例过于简单，无法真实反映算法的性能。但这本书恰恰找到了一个很好的平衡点。它详细讲解了各种纠错编码的原理，并且给出了相应的MATLAB代码。例如，在讲解卷积码的Viterbi译码算法时，书中不仅给出了理论推导，还提供了MATLAB代码来演示这个过程。通过修改输入比特流和校验多项式，我可以看到译码器是如何一步步回溯找到最佳路径的。这种亲手实践的机会，让我对算法的理解上升了一个新的台阶。而且，MATLAB的代码写得非常规范，注释也很详细，即使对MATLAB不太熟悉的读者，也能很快上手。这本书真正做到了“授人以渔”，让我不仅学会了理论，也掌握了将理论应用于实践的工具。

评分☆☆☆☆☆

说实话，一开始拿到这本书，我抱着试试看的心态，毕竟纠错编码这个领域听起来就挺枯燥的。但读下来发现，这本书的叙事方式相当吸引人。它不是那种干巴巴的公式堆砌，而是从实际应用场景出发，比如数据存储的可靠性、通信传输的稳定性，然后引出为什么需要纠错编码，以及各种纠错码是如何解决这些问题的。最让我惊喜的是，书中对于各种码的介绍，从早期的Hamming码，到后来的BCH码、RS码，再到更复杂的LDPC码和Turbo码，都用了非常生动的比喻和类比来解释其核心思想。比如，在讲解LDPC码的时候，作者用了“稀疏”这个词来形容它的校验矩阵，并解释了为什么这种稀疏性能够带来高效的译码。而MATLAB的实现部分，也不是简单地把算法扔在那里，而是跟理论讲解紧密结合，每一个代码块都对应着书中的某个公式或算法步骤。我跟着书上的例子，一步步敲代码，调试运行，发现自己真的能从这些代码中理解到编码和解码的过程，而不是仅仅停留在概念层面。这种理论与实践相结合的方式，让我感觉学到的东西更牢固，也更有成就感。