糾錯編碼原理及MATLAB實現 9787302326076 清華大學齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉愛蓮 著

圖書標籤:

• 糾錯編碼
• 編碼理論
• MATLAB
• 通信工程
• 信息安全
• 數字通信
• 信道編碼
• 清華大學齣版社
• 高等教育
• 專業教材

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齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302326076

商品編碼：29419870190

包裝：平裝

齣版時間：2013-09-01

基本信息

書名：糾錯編碼原理及MATLAB實現

定價：34.00元

作者：劉愛蓮

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2013-09-01

ISBN：9787302326076

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：128開

商品重量：0.341kg

編輯推薦

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導語_點評_推薦詞

內容提要

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本書分為6章，首先介紹瞭糾錯編碼的理論基礎、分類、糾錯編碼的基本定義、編碼規則和譯碼規則，群的基本概念和域的基本概念；然後重點介紹瞭綫性分組碼的定義、生成矩陣、校驗矩陣、綫性分組碼的實現和譯碼以及漢明碼，循環碼的定義、多項式描述、生成矩陣、生成多項式和監督矩陣、循環碼的編碼譯碼、BCH碼，捲積碼概念、編碼過程和數學描述以及圖形描述（狀態圖、樹圖、網格圖）；後介紹瞭幾種糾錯編碼新技術。編碼采用MATLAB編程或Simulink模型搭建來實現。本書將理論和實踐地結閤，使讀者對編碼理論有更深刻的理解，同時更好地掌握編碼的意義和目的。本書特彆適閤作為通信工程、電子信息類專業的本科生的教材，也可以作為通信專業課程設計、專業實習和畢業設計等綜閤性實踐教學的參考材料，還可供從事通信、電子信息行業的相關科技人員自學參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《糾錯編碼原理及MATLAB實現》：解鎖通信與數據可靠性的奧秘 在信息爆炸的時代，數據的可靠傳輸和存儲是信息係統正常運行的基石。然而，在實際應用中，無論是無綫通信、衛星傳輸，還是硬盤存儲，信號都不可避免地會受到噪聲和乾擾的影響，導緻數據齣錯。如何有效地檢測和糾正這些錯誤，確保信息的完整性，就成為瞭一項至關重要的技術挑戰。 《糾錯編碼原理及MATLAB實現》正是這樣一本緻力於深入剖析這一挑戰，並提供切實解決方案的權威著作。它並非僅僅羅列枯燥的理論公式，而是將復雜的糾錯編碼理論與生動形象的MATLAB編程實踐巧妙地結閤起來，帶領讀者從原理到應用，全麵掌握這一現代通信與數據存儲領域不可或缺的核心技術。 本書的核心價值在於其“理論與實踐並重”的獨特視角。 理論深度，撥雲見日： 本書首先循序漸進地構建起讀者對糾錯編碼的基本認知。從信息論的基礎概念齣發，如熵、信道容量等，為理解信息傳輸的本質和極限奠定堅實基礎。隨後，作者將詳細介紹各類經典且實用的糾錯編碼方案，包括但不限於： 綫性分組碼： 這是糾錯編碼的入門基石，本書將深入講解其編碼和解碼原理，如漢明碼、BCH碼、裏德-所羅門碼（RS碼）等。讀者將理解如何構造校驗矩陣、生成矩陣，以及如何通過維特比譯碼、最大似然譯碼等算法來糾正錯誤。對於RS碼，其強大的糾錯能力在CD/DVD、二維碼等領域有著廣泛應用，本書將詳細解析其多項式運算和多項式求根等關鍵技術。 捲積碼： 作為另一種重要的編碼體製，捲積碼的特點在於其編碼過程中具有“記憶性”。本書將詳細闡述捲積碼的編碼器結構、狀態圖、匯聚圖等，並重點介紹高效的譯碼算法，如維特比算法。通過對這些概念的深入理解，讀者將掌握如何設計和分析捲積碼的性能。 Turbo碼和LDPC碼： 這兩種編碼體製代錶瞭當前糾錯編碼領域的前沿技術，它們在通信性能上取得瞭突破性的進展，接近香農限。本書將詳細解讀Turbo碼的迭代譯碼思想，包括其交織器、捲積碼分量編碼器的設計以及BCJR算法的應用。對於LDPC碼，本書將介紹其稀疏校驗矩陣的構造，以及BP（Belief Propagation）譯碼算法，使讀者瞭解如何在高信噪比下實現近乎完美的糾錯能力。 其他編碼技術： 除此之外，本書還會觸及一些其他重要的編碼技術，如低密度奇偶校驗碼（LDPC碼）的變種、極化碼（Polar Code）的最新進展等，為讀者提供更廣闊的視野。 在講解每一種編碼方案時，本書都力求做到深入淺齣，通過形象的比喻、嚴謹的數學推導，以及圖文並茂的講解，幫助讀者理解其內在邏輯和工作機製。理論部分絕非空洞的陳述，而是緊密圍繞“為何要這樣做”、“如何做得更好”的核心問題展開，引導讀者主動思考，而非被動接受。 MATLAB實踐，學以緻用： 理論的學習固然重要，但能否將其轉化為實際的工程應用，纔是衡量知識價值的關鍵。《糾錯編碼原理及MATLAB實現》的另一大亮點，便是其貫穿全書的MATLAB實現。作者深知，在計算和仿真領域，MATLAB是工程師和研究人員不可或缺的利器。因此，本書精心設計瞭一係列與理論講解相配套的MATLAB代碼示例。 這些代碼示例並非簡單的“搬磚”，而是對所講解的糾錯編碼原理進行瞭高度的復現和模擬。讀者可以跟隨書中的代碼，親手搭建編碼器和解碼器，在MATLAB環境中運行仿真實驗，觀察不同編碼方案在不同信道條件下的性能錶現。例如： 誤碼率（BER）性能仿真： 讀者可以通過MATLAB代碼，實現不同編碼方案在加性高斯白噪聲（AWGN）信道、衰落信道等多種信道模型下的誤碼率仿真。通過調整信噪比（Eb/N0），可以直觀地觀察到不同編碼方案的糾錯能力，並將其與理論性能進行對比。 編碼器和解碼器模塊的實現： 書中將提供清晰的MATLAB函數和腳本，用於實現各種編碼方案的編碼器和解碼器。讀者可以模塊化地學習，理解編碼過程中的矩陣運算、多項式運算，以及解碼過程中的校驗、度量計算、路徑選擇等關鍵步驟。 信道建模與仿真： 為瞭模擬真實的通信環境，本書還將介紹如何在MATLAB中構建各種信道模型，包括AWGN信道、瑞利衰落信道、萊斯衰落信道等，並將其應用於糾錯編碼的仿真中。 算法可視化： 對於一些復雜的譯碼算法，如維特比算法，書中可能會提供可視化的MATLAB代碼，幫助讀者更直觀地理解算法的執行過程，如狀態轉移、路徑迴溯等，從而加深對算法原理的理解。 通過這些MATLAB實踐，讀者不僅能夠鞏固理論知識，更能掌握將抽象理論轉化為可執行代碼的能力。這對於未來從事通信係統設計、算法開發、性能評估等工作，將具有極大的幫助。讀者可以自由地修改和擴展這些代碼，嘗試不同的編碼參數、信道條件，甚至探索新的編碼方案，進一步提升自己的工程實踐能力。 廣泛的應用前景，啓迪未來： 糾錯編碼技術並非停留在理論層麵，而是早已滲透到我們生活的方方麵麵。本書的講解也必然會引導讀者關注其在現實世界中的廣泛應用，包括但不限於： 無綫通信： 4G、5G、Wi-Fi等通信標準都廣泛采用瞭先進的糾錯編碼技術，以保證數據在復雜多變的無綫環境下的可靠傳輸。 衛星通信： 衛星信號傳輸距離遠，易受乾擾，糾錯編碼是保障通信質量的關鍵。 數據存儲： 硬盤、SSD、光盤等存儲介質，通過糾錯編碼來檢測和糾正存儲過程中産生的錯誤，保護用戶數據安全。 深空探測： 在遙遠的深空中，信號衰減和噪聲極為嚴重，高效的糾錯編碼是獲取科學數據的重要保障。 二維碼與條形碼： 這些二維編碼技術也包含瞭糾錯碼，使其在部分損壞或被遮擋的情況下仍能被正確識彆。 通過對這些實際應用的介紹，讀者可以更深刻地認識到糾錯編碼技術的重要性，並將其與所學知識聯係起來，激發對該領域進一步學習和研究的興趣。 本書適閤讀者群體： 《糾錯編碼原理及MATLAB實現》是一本麵嚮廣泛讀者的技術專著。它不僅是高等院校通信工程、電子信息工程、計算機科學與技術等專業的本科生、研究生學習糾錯編碼課程的理想教材，也是從事通信、電子、計算機相關領域的工程師、研發人員、技術愛好者的重要參考書。 對於希望深入理解通信係統底層原理的初學者，本書提供的清晰理論講解和易於上手的MATLAB實例，將是開啓糾錯編碼學習之旅的絕佳起點。而對於已經具備一定基礎的專業人士，本書詳實深入的理論剖析和前沿編碼技術的介紹，則能幫助他們拓寬知識麵，提升技術能力，應對更復雜的工程挑戰。 結語： 《糾錯編碼原理及MATLAB實現》不僅僅是一本書，它是一扇通往信息可靠性世界的窗口。通過理論的引領和實踐的驅動，它將賦能讀者掌握一項核心技術，理解現代信息社會的基石，並在未來的科技浪潮中，為數據安全和通信可靠性貢獻自己的力量。閱讀本書，您將不再畏懼信號的噪聲，而是能夠自信地構建齣更加穩定、可靠的信息傳輸與存儲係統。

評分☆☆☆☆☆

說實話，一開始拿到這本書，我抱著試試看的心態，畢竟糾錯編碼這個領域聽起來就挺枯燥的。但讀下來發現，這本書的敘事方式相當吸引人。它不是那種乾巴巴的公式堆砌，而是從實際應用場景齣發，比如數據存儲的可靠性、通信傳輸的穩定性，然後引齣為什麼需要糾錯編碼，以及各種糾錯碼是如何解決這些問題的。最讓我驚喜的是，書中對於各種碼的介紹，從早期的Hamming碼，到後來的BCH碼、RS碼，再到更復雜的LDPC碼和Turbo碼，都用瞭非常生動的比喻和類比來解釋其核心思想。比如，在講解LDPC碼的時候，作者用瞭“稀疏”這個詞來形容它的校驗矩陣，並解釋瞭為什麼這種稀疏性能夠帶來高效的譯碼。而MATLAB的實現部分，也不是簡單地把算法扔在那裏，而是跟理論講解緊密結閤，每一個代碼塊都對應著書中的某個公式或算法步驟。我跟著書上的例子，一步步敲代碼，調試運行，發現自己真的能從這些代碼中理解到編碼和解碼的過程，而不是僅僅停留在概念層麵。這種理論與實踐相結閤的方式，讓我感覺學到的東西更牢固，也更有成就感。

評分☆☆☆☆☆

這本書真的讓我對糾錯編碼有瞭全新的認識。我之前一直覺得這隻是一個比較偏理論的領域，但這本書通過MATLAB的實現，將抽象的概念變得生動起來。我尤其喜歡它對不同糾錯碼的講解，從最基本的綫性分組碼，到更復雜的Turbo碼和LDPC碼，作者都用清晰易懂的語言解釋瞭它們的核心思想和數學原理。最讓我印象深刻的是，書中提供的MATLAB代碼不僅僅是簡單的演示，而是能夠真正運行並産生有意義的結果。我跟著書上的例子，用MATLAB生成瞭各種糾錯碼，並模擬瞭傳輸過程中可能齣現的錯誤，然後用書中提供的譯碼算法來恢復信息。這個過程讓我真切地感受到瞭糾錯編碼的強大威力。例如，在模擬星座圖上的點位傳輸時，當我故意引入一些噪聲，使得接收到的信號點偏離原始位置時，書中提供的譯碼算法竟然能夠準確地恢復齣原始的比特流。這讓我感嘆於糾錯編碼在保證數據可靠性方麵的重要作用。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容編排非常巧妙，從最基礎的糾錯碼原理開始，逐步深入到更高級的編碼技術，並且每一部分都緊密結閤瞭MATLAB的實現。我特彆欣賞它對不同糾錯碼的對比分析。書中不僅僅是介紹每一種碼的特性，還會深入分析它們在性能、復雜度、應用領域等方麵的優缺點。比如，在介紹裏德-所羅門碼時，它會跟Hamming碼進行對比，說明RS碼為何能在存儲係統中得到更廣泛的應用。而MATLAB的實現部分，更是錦上添花。它提供的代碼示例，不僅僅是為瞭演示算法，更是為瞭讓讀者能夠通過實際操作來驗證理論。我嘗試用書中給齣的代碼來生成不同長度和約束長度的捲積碼，然後進行譯碼，並觀察不同噪聲水平下的誤碼率變化。這個過程讓我對編碼效率和譯碼復雜度的權衡有瞭更深刻的認識。而且，代碼的質量很高，可以直接用於一些初步的研究項目，大大節省瞭從零開始編寫代碼的時間。

評分☆☆☆☆☆

這本書真的讓我大開眼界，尤其是關於那些糾錯碼的理論部分，講解得非常透徹。作者並沒有停留在泛泛而談的層麵，而是深入到每一個編碼方案的數學原理，比如裏德-所羅門碼，它在CD、DVD以及衛星通信中的應用，書中都給瞭詳細的推導過程。我尤其喜歡它對綫性分組碼的闡述，從校驗矩陣、生成矩陣到漢明距離、最小漢明距離，一步步構建起理解糾錯能力的基礎。在理解瞭理論之後，作者還非常貼心地給齣瞭MATLAB的實現。這部分內容對於我這種需要將理論付諸實踐的人來說，簡直是及時雨。每一個算法都有對應的MATLAB代碼示例，清晰易懂，而且可以直接運行，修改參數就能觀察到不同編碼參數對糾錯性能的影響。我嘗試用它來模擬一些常見的信道噪聲，比如二元對稱信道，然後用書中的解碼算法來恢復原始信息，效果非常顯著。這個過程不僅加深瞭我對理論的理解，也讓我看到瞭糾錯編碼在實際應用中的強大威力。通過這些代碼，我能夠更直觀地感受到不同糾錯碼的優缺點，以及它們在不同場景下的適用性。

評分☆☆☆☆☆

我一直覺得，學習編程和學習算法，最怕的就是“紙上談兵”。而這本書在這方麵做得非常齣色。它不僅僅是羅列瞭一堆理論知識，更重要的是，它提供瞭具體的、可操作的MATLAB實現。我之前接觸過一些糾錯編碼的書，要麼理論過於抽象，讓人望而卻步；要麼代碼示例過於簡單，無法真實反映算法的性能。但這本書恰恰找到瞭一個很好的平衡點。它詳細講解瞭各種糾錯編碼的原理，並且給齣瞭相應的MATLAB代碼。例如，在講解捲積碼的Viterbi譯碼算法時，書中不僅給齣瞭理論推導，還提供瞭MATLAB代碼來演示這個過程。通過修改輸入比特流和校驗多項式，我可以看到譯碼器是如何一步步迴溯找到最佳路徑的。這種親手實踐的機會，讓我對算法的理解上升瞭一個新的颱階。而且，MATLAB的代碼寫得非常規範，注釋也很詳細，即使對MATLAB不太熟悉的讀者，也能很快上手。這本書真正做到瞭“授人以漁”，讓我不僅學會瞭理論，也掌握瞭將理論應用於實踐的工具。