多元LDPC碼及其在無綫通信中的應用/無綫通信前沿技術叢書 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

史治平 著

圖書標籤:

• LDPC碼
• 無綫通信
• 編碼理論
• 信息論
• 通信係統
• 糾錯碼
• 無綫網絡
• 信道編碼
• 前沿技術
• 通信工程

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118076967

商品編碼：29719447695

包裝：平裝

齣版時間：2012-01-01

基本信息

書名:多元LDPC碼及其在無綫通信中的應用/無綫通信前沿技術叢書

：38.00元

售價：25.8元,便宜12.2元,摺扣67

作者:史治平

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2012-01-01

ISBN：9787118076967

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.300kg

編輯推薦

史治平編著的《多元LDPC碼及其在無綫通信中的應用》是國內**本專門介紹多元LDPC碼的書籍，理論與實際應用相結閤，力求包含該領域的**研究成果。主要內容包括多元LDPC碼的基礎知識；多元LDPC碼的基本原理和基本方法；多元LDPC碼的**進展及其在無綫通信中的應用。本書是無綫通信與編碼技術以及相關領域技術人員的重要參考資料，也可作為高等院校通信類、電子類、計算機類專業高年級本科生或研究生的參考教材。

內容提要

史治平編著的《多元LDPC碼及其在無綫通信中的應用》主要介紹瞭多元低密度奇偶校驗碼（NBLDPC碼）的基本編譯碼原理及其在無綫通信中的應用。二元LDPC碼具有接近香農容量限的性能，是目前編碼界與通信領域關注的重點碼字之一。與二元LDPC碼相比，多元LDPC碼具有更強的糾錯能力和抗突發錯誤能力，適閤於高速傳輸係統，是未來寬帶無綫通信技術的重要候選碼字之一。本書共9章。、2章是基礎知識部分；第3～6章是多元LDPC碼的編譯碼原理及其優化設計，包括多元LDPC碼的基本原理、多元LDPC碼的構造、多元LDPC碼的低復雜度譯碼方法以及基於密度進化、高斯逼近和EXIT圖的分析優化方法；第7～9章是多元LDPC碼在無綫通信中的應用，包括多元LD-PC碼的速率兼容、多元LDPC碼的CPM調製、多元LDPC碼的高階調製、多元 LDPC碼的信號空間分集SSD技術及多元LDPC碼的MIMO係統。《多元LDPC碼及其在無綫通信中的應用》既有基礎知識的介紹，又有基本原理和具體實現方法的描述，特彆是在後給齣瞭多元LDPC碼在無綫通信中的主要應用。因此，本書可以作為通信專業高年級本科生、研究生學習糾錯編碼技術的參考書，也可以供無綫通信、移動通信與糾錯編碼領域的科技工作者參考。

目錄

章 信道編碼與香農限 1.1 信道編碼定理 1.1.1 信道容量 1.1.2 信噪比 1.1.3 香農限 1.1.4 差錯率 1.1.5 香農限、差錯率與信道編碼 1.1.6 信道編碼定理 1.2 信道編碼的發展現狀 1.3 ldpc碼的研究現狀 1.3.1 ldpc碼簡介 1.3.2 ldpc碼的構造 1.3.3 ldpc碼的譯碼 1.3.4 ldpc碼的性能分析 1.3.5 ldpc碼應用及其發展前景第2章 基礎知識 2.1 綫性分組碼 2.1.1 綫性分組碼的基本概念 2.1.2 生成矩陣與校驗矩陣 2.1.3 係統碼 2.2 有限域 2.2.1 有限域基本理論概況 2.2.2 有限域zd與z與f（x） 2.2.3 本原元 2.2.4 特徵 2.2.5 有限域的子域與擴域 2.3 二元ldpc碼 2.3.1 二元ldpc碼的基本概念 2.3.2 tanner圖 2.3.3 校驗矩陣的構造方法及其編碼 2.3.4 二元ldpc碼的譯碼第3章 多元ldpc碼的基本原理 3.1 多元ldpc碼的錶示形式 3.2 多元ldpc碼的編碼方法 3.2.1 高斯消元編碼方法 3.2.2 係統形式的編碼方法 3.2.3 三角分解編碼算法 3.3 多元ldpc碼的典型譯碼算法 3.3.1 多元ldpc碼的bp譯碼算法 3.3.2 多元ldpc碼log-bp譯碼算法 3.4 本章小結第4章 多元ldpc碼的構造 4.1 多元ldpc碼的隨機構造 4.1.1 基於大信息熵的構造 4.1.2 ldpc碼的peg構造 4.2 多元ldpc碼的結構化構造 4.2.1 多元eg-ldpc碼 4.2.2 矩陣彌散多元qc—idpc碼代數構造 4.3 多元ra碼 4.3.1 多元ra碼的基本結構 4.3.2 交織器設計 4.3.3 加權器 4.3.4 加權纍加器 4.4 本章小結第5章 多元ldpc碼的快速譯碼方法 5.1 高階調製多元ldpc碼的bp譯碼 5.2 fff-bp快速譯碼 5.3 max-log-bp譯碼算法 5.4 擴展小和（ems）譯碼 5.4.1 二元ldpc碼的ms算法 5.4.2 多元ldpc碼的小和算法 5.4.3 多元ldpc碼的擴展小和算法 5.5 本章小結第6章 多元ldpc碼優化設計與性能分析 6.1 bec信道下的密度進化 6.1.1 egl（λ，p，m）的密度進化 6.1.2 egf（λ，p，m）的密度進化 6.2 高斯逼近 6.2.1 密度進化的高斯逼近 6.2.2 φa-1（m）估計 6.3 exit分析 6.3.1 規則ldpc碼的exit圖 6.3.2 非規則ldpc碼的exit圖 6.4 本章小結第7章 多元ldpc碼的速率兼容與高階調製設計 7.1 多元ldpc碼的速率兼容設計 7.2 多元ldpc碼的cpm調製 7.2.1 cpm的基本原理 7.2.2 cpm的工作過程 7.2.3 多元ldpc碼的cpm係統 7.3 多元ldpc碼的高階調製技術 7.3.1 基於計算機仿真的編碼調製的聯閤優化 7.3.2 基於綫性規劃的編碼調製的聯閤優化 7.4 本章小結第8章 多元ldpc碼的ssd係統 8.1 ssd的基本原理 8.2 鏇轉矩陣的設計 8.2.1 大化小乘積距離 8.2.2 小錯誤概率獲取優矩陣法 8.2.3 隨機生成鏇轉矩陣c 8.3 多元ldpc編碼的ssd係統 8.4 基於編碼思想的ssd與多元ldpc碼的聯閤設計 8.5 本章小結第9章 多元ldpc碼的mimo係統 9.1 mimo信道 9.1.1 mimo係統模型 9.1.2 空間相關的頻選信道（scl3） 9.2 mimo的檢測算法 9.2.1 常見的檢測算法 9.2.2 頻選信道下的迭代均衡技術 9.3 多元ra碼與mimo的聯閤檢測 9.3.1 編碼與調製之間映射 9.3.2 多元ra碼與mimo的聯閤檢測係統 9.3.3 性能仿真 9.4 基於exit圖的多元ldpc編碼的mimo係統 9.4.1 聯閤檢測和信道譯碼的迭代係統 9.4.2 基於exit圖的多元ldpc碼的設計 9.4.3 性能仿真 9.5 本章小結參考文獻

作者介紹

文摘

序言

《信息論基礎與編碼理論導論》 書籍簡介 本書旨在為讀者構建紮實的信息論與編碼理論基礎，深入剖析信息傳輸的理論極限，以及如何通過高效的編碼技術來逼近這些極限。全書分為三大部分，內容涵蓋瞭信息度量、信道容量、糾錯碼的原理與構造，以及這些理論在現代通信係統設計中的關鍵作用。 第一部分：信息論基礎 本部分將從信息論的哲學根基齣發，引齣信息度量這一核心概念。我們將探討“信息”的本質，並非指信息的含義，而是指消除不確定性的程度。 信息熵（Entropy）：我們將詳細介紹香農熵的定義，它量化瞭隨機變量的不確定性或平均信息量。通過直觀的例子，如硬幣拋擲、字母統計等，闡釋熵的計算方法及其物理意義。例如，一個等概率的二元信源（如理想的拋硬幣）比一個不均勻的信源具有更高的熵，因為它帶來瞭更多的不確定性，也即更多的新信息。我們將探討不同概率分布下熵的特性，如最大熵原理，以及它在建模和推理中的應用。 聯閤熵與條件熵（Joint Entropy and Conditional Entropy）：在此基礎上，我們將引入聯閤熵，用於衡量兩個或多個隨機變量共同存在的不確定性。在此基礎上，我們將進一步探討條件熵，它衡量在已知一個隨機變量的情況下，另一個隨機變量仍然存在的不確定性。這揭示瞭變量之間的依賴關係。例如，已知一個英文單詞的開頭，這個單詞後麵字母的不確定性（條件熵）就遠小於不知道開頭時的不確定性（熵）。 互信息（Mutual Information）：互信息是連接信息論與通信的關鍵橋梁。它量化瞭兩個隨機變量之間共享的信息量，即一個隨機變量的取值能夠為另一個隨機變量提供多少信息。我們將深入分析互信息的性質，如對稱性、非負性、以及它與熵的關係。互信息是衡量信道傳輸能力的理論上限。 信道容量（Channel Capacity）：信道容量是信息論中最具革命性的概念之一。我們將詳細闡述香農信道編碼定理，該定理指齣，任何信道的容量都是一個明確的值，隻要信息傳輸速率低於該容量，就存在某種編碼方案，使得錯誤率可以任意小地趨近於零。本書將深入分析不同類型信道的容量，如離散無記憶信道（DMC）、高斯白噪聲信道（AWGN）等。我們將討論如何通過優化輸入分布來達到信道容量，以及這些理論對於理解無綫通信、存儲介質等領域的限製至關重要。例如，在一個嘈雜的電話綫上，即使信號被噪聲乾擾，隻要說話的速率（信息速率）低於信道的容量，我們仍然能夠保證足夠準確的通話質量。 第二部分：編碼理論原理 本部分將聚焦於如何構造有效的編碼方案，以實現信息論所揭示的傳輸限界。我們將從糾錯碼的基本思想齣發，介紹不同類型的糾錯碼及其數學原理。 糾錯碼基礎：我們將解釋糾錯碼的核心目標——在信息中引入冗餘，從而在接收端檢測和糾正傳輸過程中可能發生的錯誤。我們將討論碼率（Code Rate）的概念，它衡量瞭原始信息在編碼後所占的比例，碼率越高，冗餘越少，傳輸效率越高，但糾錯能力也可能隨之下降。 綫性分組碼（Linear Block Codes）：綫性分組碼是一類結構清晰、易於分析和實現的編碼。我們將詳細介紹其代數結構，如生成矩陣（Generator Matrix）和校驗矩陣（Parity-Check Matrix）。我們將深入探討漢明碼（Hamming Codes）等經典綫性分組碼的設計原理，分析它們的糾錯能力和性能。例如，通過巧妙地設計校驗位，漢明碼能夠檢測並糾正一位錯誤，並且對於多位錯誤也有一定的檢測能力。 循環碼（Cyclic Codes）：循環碼是綫性分組碼的一個重要子類，具有特殊的代數結構，使得編解碼過程可以高效實現。我們將介紹其多項式錶示，以及 BCH碼（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem Codes）和裏德-所羅門碼（Reed-Solomon Codes）等著名的循環碼族。這些碼在CD/DVD、衛星通信、條形碼等領域得到瞭廣泛應用，因為它們能夠有效地糾正突發錯誤。 捲積碼（Convolutional Codes）：與分組碼不同，捲積碼是對連續的數據流進行編碼，其編碼過程依賴於當前輸入比特以及之前若乾個輸入比特的狀態。我們將介紹捲積碼的編碼器結構（如移位寄存器和生成多項式），以及常用的解碼算法，如維特比算法（Viterbi Algorithm）。捲積碼在早期的移動通信和衛星通信中發揮瞭重要作用，其結構相對簡單，且在較低碼率下能提供較好的糾錯性能。 糾錯碼的性能評估：我們將討論如何評估糾錯碼的性能，主要通過漢明距離（Hamming Distance）來衡量碼字之間的區分度，以及最小漢明距離決定瞭碼的最大糾錯能力。此外，我們將介紹誤塊率（Word Error Rate, WER）和誤比特率（Bit Error Rate, BER）等性能指標，並分析不同編碼方案在不同信道條件下的性能錶現。 第三部分：編碼理論在通信係統中的應用 本部分將把理論與實踐相結閤，探討糾錯碼在現代通信係統中的具體應用場景和重要性。 糾錯碼在數字通信係統中的作用：我們將分析糾錯碼如何作為通信鏈路的重要組成部分，用於提高數據傳輸的可靠性。在有綫通信（如DSL、以太網）、無綫通信（如Wi-Fi、蜂窩網絡）、衛星通信、光縴通信等領域，糾錯碼都是不可或缺的。我們將討論在這些係統中，如何根據信道特性、傳輸速率要求和硬件實現復雜度來選擇閤適的編碼方案。 編碼與調製（Coding and Modulation）：我們將探討編碼與調製如何協同工作，以最大化通信係統的整體性能。例如，更強的編碼可以允許使用更“激進”的調製方案（如更高階的QAM），從而在相同帶寬下傳輸更多數據。反之，高效的編碼可以補償調製引入的額外錯誤。我們將介紹聯閤設計編碼和調製方案的策略，以期更接近香農極限。 信道估計與均衡：雖然本書不直接深入研究信道估計和均衡的細節，但我們會解釋這些技術為何與編碼相結閤顯得尤為重要。準確的信道估計可以幫助接收端更好地理解信號受到的影響，從而更有效地進行解碼。在復雜的無綫信道環境下，如多徑衰落、多普勒頻移等，均衡技術可以補償信號失真，為糾錯碼提供一個更“乾淨”的輸入。 現代通信係統的編碼技術概覽：我們將簡要介紹一些在現代通信係統中占據主導地位的先進編碼技術，如Turbo碼和LDPC碼（盡管本書不深入討論LDPC碼的細節，但會提及它們作為下一代通信標準（如5G）關鍵技術的地位）。這些現代編碼器以其接近香農極限的優異性能，極大地推動瞭通信係統的發展。 本書的寫作風格力求嚴謹而清晰，數學推導過程詳細，同時輔以大量的圖示和實例，幫助讀者理解抽象的概念。我們希望通過本書，讀者能夠深刻理解信息傳輸的內在規律，掌握設計高效編碼方案的工具，並為進一步研究更前沿的通信技術打下堅實的基礎。本書適閤計算機科學、電子工程、通信工程等專業的學生、研究人員以及對信息論和編碼理論感興趣的從業人員閱讀。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，這本書的廣度和深度令人敬佩。它不僅僅覆蓋瞭LDPC碼的核心理論，更進一步探討瞭如何將這些技術擴展到更復雜的通信場景，比如多用戶MIMO係統中的聯閤編碼或者在太空中對極低誤碼率要求的特殊應用。書中對LDPC碼的改進和變種的探討，如速率匹配和後處理技術的介紹，展示瞭該領域持續的創新活力。讀完這本書，我深刻體會到LDPC碼之所以能成為下一代通信係統的核心組成部分，並非偶然，而是其內在結構優勢和持續優化努力的必然結果。它為讀者提供瞭一個觀察未來通信技術發展趨勢的窗口，讓我們看到瞭在Shannon極限附近逼近的無綫世界是多麼的精妙和復雜。這本書是理解現代信道編碼技術演進路徑的優秀指南。

評分☆☆☆☆☆

對於關注實際係統部署的讀者來說，這本書提供的視角非常務實。它沒有沉溺於純粹的數學推導，而是花瞭相當篇幅來討論LDPC碼在具體通信協議棧中的集成問題。我特彆關注瞭書中關於LDPC碼與調製方案（如QAM、PSK）聯閤設計的部分，以及它如何影響整體的係統吞吐量和頻譜效率。書中對LDPC碼在不同編碼率下的性能麯綫對比和分析，非常直觀且具有指導意義。它似乎在暗示，在實際工程中，我們常常需要在編碼增益和編碼復雜度之間做齣妥協。此外，對LDPC譯碼器的硬件實現架構的討論，盡管可能是概括性的，但為理解ASIC或FPGA設計中的並行化和流水綫技術提供瞭重要的概念參考。總而言之，這是一本將理論研究成果有效地轉化為工程指導思想的書籍。

評分☆☆☆☆☆

這本書在構建知識體係的層次感方麵做得非常齣色，它仿佛是一部從入門到精通的階梯。起初，對LDPC碼基本概念的介紹清晰明瞭，即便是對編碼理論不太熟悉的讀者也能快速跟上節奏。但隨著章節深入，它開始探討一些更具挑戰性的議題，比如稀疏校驗矩陣的設計哲學，以及如何利用特定圖結構來優化譯碼器的並行處理能力。我個人對其中關於LDPC碼在非標準信道（比如非高斯噪聲環境）下的魯棒性研究部分印象深刻。這種對邊界條件的探索，顯示瞭作者超越教科書式描述的深度思考。它不是簡單地告訴你“LDPC碼很好”，而是教你“在什麼條件下，以什麼方式構造和譯碼LDPC碼，纔能發揮其最大潛力”。這本書的閱讀體驗是一種持續被挑戰和拓寬認知的過程，非常適閤希望在編碼理論領域深耕的研究生或工程師。

評分☆☆☆☆☆

初次翻開這本書時，我最直觀的感受是其對“無綫通信前沿技術叢書”這一定位的精準把握。它並沒有將LDPC碼作為一個孤立的技術點來討論，而是巧妙地將其置於整個高速、高可靠性無綫信道編碼的大背景下進行考察。書中對信道模型和噪聲特性的分析，為理解LDPC碼在復雜環境下（如瑞利衰落信道、多徑效應）的錶現打下瞭堅實的基礎。我欣賞作者在敘述中保持的那種嚴謹的學術態度，同時又不失工程實踐的洞察力。例如，對於譯碼器復雜度和延遲的討論，這在追求實時性的無綫應用中是至關重要的考量。這本書似乎在告訴讀者，選擇LDPC碼不僅僅是選擇一個編碼率和碼長，更是一係列關於硬件實現、功耗預算和性能極限的綜閤決策過程。它促使我重新審視瞭傳統Turbo碼與LDPC碼在不同應用場景下的優劣勢對比，受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

這本專注於LDPC碼的書籍，它深入淺齣地剖析瞭這些編碼技術在現代無綫通信係統中的應用。從理論基礎到實際部署，作者似乎為我們構建瞭一個詳盡的知識框架。我尤其欣賞其中對不同LDPC變體（如準循環LDPC、低密度奇偶校驗碼的結構化構造）的細緻講解，這對於理解其在實際通信場景下的性能權衡至關重要。書中對迭代譯碼算法的闡述也相當到位，讀者可以清晰地追蹤到從消息傳遞（BP）到最小和譯碼（Min-Sum）等核心譯碼流程的演變和優化方嚮。我感覺，如果想在誤碼率和吞吐量之間尋求最佳平衡點，這本書提供的工具箱是極其有用的。它不僅僅停留在理論層麵，還通過大量的案例分析，展示瞭LDPC碼如何成功應用於5G NR等前沿標準，這種理論與實踐的結閤，使得本書的實用價值倍增。對於從事通信係統設計和優化的人員來說，這是一本不可多得的參考手冊。