编码调制技术 9787301205068 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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黄平 著

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出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301205068

商品编码：29635590283

包装：平装

出版时间：2012-07-01

图书基本信息
图书名称	编码调制技术	作者	黄平
定价	26.00元	出版社	北京大学出版社
ISBN	9787301205068	出版日期	2012-07-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装
开本	16开	商品重量	0.300Kg

内容简介

本书可以在不降低系统有效传输速率的前提下进行有效的编码和调制，是未来宽带移动通信系统中的关键技术之一。本书较系统、详细地介绍了这一重要通信技术，内容由浅入深，按基础篇和应用篇组织内容编写。 　　全书共9章，基础篇（～4章）为编码调制技术的基础理论问题，包括逼近香农限的信道编码技术、网格编码调制、分组编码调制、多层编码调制技术，以及比特交织编码调制技术（BICM）；应用篇（第5～9章）将低密度奇偶校验码（LDPC）和当前主流编码调制技术相结合，对其设计方法及其应用进行介绍和分析，包括LDPC编码的多层编码系统、LDPC编码BICM系统的迭代解码、LDPC编码BICM-ID系统的调制映射研究、基于EXIT图的BICM-MIMO系统优化设计和多元域LDPC编码的OFDM系统。 　　本书力求兼顾编码调制技术的基础理论和应用系统，适合作为高等院校通信工程、电子信息工程等专业的本科高年级及研究生的教材或教学参考书，也可供研究人员、工程技术人员参考使用。

作者简介

目录

编辑推荐

文摘

序言

《数字通信的基石：编码与调制》 本书深入探讨了现代数字通信系统中不可或缺的两大核心技术——编码与调制。我们将从最基础的理论概念出发，层层递进，揭示它们在信息传输、存储以及处理中的关键作用，并详细剖析各种主流编码与调制方法的原理、优缺点及其在实际应用中的考量。 第一部分：编码的艺术——精益求精的信息压缩与纠错 在信息爆炸的时代，如何高效、可靠地传递和存储数据成为了重中之重。编码技术应运而生，它如同信息世界的“润滑剂”和“守护者”，旨在解决信息冗余、传输噪声以及存储损耗等难题。本部分将带领读者走进编码的奇妙世界。 第一章：编码基础理论与模型 信息论的基石： 我们将从香农信息论出发，理解信息熵的概念，即衡量信息量的不确定性，并探讨信源编码的目标——消除或减少冗余，以达到数据压缩的目的。 编码的基本概念： 介绍码元、码字、码率、冗余度等基本术语，理解编码是将原始信息映射为特定符号序列的过程。 编码分类： 区分信源编码（数据压缩）和信道编码（纠错编码）。前者关注信息量的有效表示，后者则致力于抵抗噪声干扰，保证信息传输的可靠性。 第二章：信源编码——高效压缩的策略 信源编码是实现数据高效传输和存储的前提。本章将详细解析多种经典的信源编码技术。 无损信源编码： 变长编码： 介绍霍夫曼编码（Huffman Coding）的原理，如何根据符号出现的概率分配不同长度的码字，从而实现最优的平均码长。我们将通过实例演示其构建过程和解码方法。 算术编码： 深入理解算术编码如何将整个消息映射到一个概率区间内的数值，实现比霍夫曼编码更高的压缩比，并探讨其实现细节和优劣势。 游程长度编码（RLE）： 讲解RLE如何利用连续相同符号的重复特性进行压缩，适用于图像、传真等具有大量连续区域的数据。 有损信源编码： PCM（脉冲编码调制）： 介绍PCM作为数字音频和视频基础的采样、量化和编码过程，理解其失真产生的原理。 DPCM（差分脉冲编码调制）： 探讨DPCM如何通过预测下一个样本值来编码其差值，从而降低量化噪声，提高编码效率。 DCT（离散余弦变换）： 深入理解DCT在图像和音频压缩中的核心地位，如JPEG和MP3等标准如何利用DCT将信号分解为不同频率分量，再进行量化和编码，实现高效压缩。 分形编码与Lempel-Ziv算法族： 简要介绍这些更高级的压缩技术，为读者提供更广阔的视野。 第三章：信道编码——坚不可摧的防护网 在实际通信过程中，信号不可避免地会受到噪声、衰减和干扰的影响，导致信息出错。信道编码技术通过在原始信息中添加冗余信息（校验位），使得接收端能够检测甚至纠正错误，从而提高通信的可靠性。 错误检测与纠正的基本原理： 理解过采样、校验和与海明距离等概念，以及它们在错误检测中的作用。 线性分组码： 码多项式表示： 介绍如何用多项式表示信息码字和校验矩阵，以及生成矩阵和校验矩阵的关系。 循环码（Cyclic Codes）： 深入讲解循环码的结构特性，以及如何利用多项式除法进行编码和检错。 海明码（Hamming Codes）： 详细解析海明码的构造方法，理解其如何用少量校验位实现一位错误的检测与纠正，并介绍其在存储器和低速通信中的应用。 BCH码（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem Codes）： 介绍BCH码作为一类强大的多错纠正码，能够纠正多个随机错误，并探讨其纠错能力与译码复杂度的权衡。 RS码（Reed-Solomon Codes）： 重点介绍RS码作为一种非二进制分组码，在处理突发错误方面表现出色，广泛应用于CD、DVD、卫星通信和二维码等领域。我们将深入剖析其伽罗瓦域运算和译码原理。 卷积码（Convolutional Codes）： 编码器结构： 介绍卷积码的移位寄存器和异或门构成的编码器模型。 码率与约束长度： 理解码率和约束长度对卷积码性能的影响。 译码算法： 重点介绍维特比译码算法（Viterbi Algorithm）的原理，该算法通过搜索最可能的码字序列来解码，以及其在现代通信系统中的重要性。 现代信道编码： Turbo码： 介绍Turbo码作为一种高性能的迭代译码码，其接近香农限的性能，以及其在3G/4G移动通信中的应用。 LDPC码（Low-Density Parity-Check Codes）： 探讨LDPC码的稀疏校验矩阵结构，以及其优异的性能和译码复杂度，使其成为下一代通信技术（如5G）的关键编码方案。 第二部分：调制的魔力——将数字信号塑造成无线波形 调制是数字信息转换为模拟信号以进行无线传输的关键步骤。它如同给数字信息穿上“外衣”，使其能够穿越电磁波的海洋，到达目的地。本部分将深入剖析各种调制技术的原理、性能特点及其在不同通信场景下的选择。 第四章：调制基础理论与模型 调制器的构成： 介绍调制器如何利用载波信号来承载基带数字信号。 载波信号： 理解正弦波载波的频率、幅度和相位是调制信息的核心要素。 调制分类： 区分幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）以及它们在数字通信中的变种。 星座图（Constellation Diagram）： 介绍星座图作为可视化调制信号的重要工具，如何表示不同码元对应的信号点。 第五章：幅度调制（AM）及其数字变种 模拟AM： 简要回顾模拟AM的原理、包络检波等，为理解数字AM打下基础。 数字幅度调制： ASK（Amplitude Shift Keying）： 介绍ASK如何通过改变载波的幅度来表示二进制信息，解析其实现方式、星座图以及优缺点（易受幅度干扰）。 QAM（Quadrature Amplitude Modulation - 正交幅度调制）： 深入讲解QAM，它将幅度调制与相位调制结合，通过改变载波的幅度和相位来表示多个比特，是当前最主流的数字调制技术之一。重点解析M-ary QAM（如16QAM, 64QAM, 256QAM）的原理、星座图设计、数据率与信噪比的关系，以及其在Wi-Fi、有线电视等领域的广泛应用。 第六章：频率调制（FM）及其数字变种 模拟FM： 简要回顾模拟FM的原理、鉴频器等。 数字频率调制： FSK（Frequency Shift Keying）： 介绍FSK如何通过改变载波的频率来表示二进制信息，解析其实现方式、星座图以及其在低速通信（如无线鼠标、简单报警器）中的应用。 MSK（Minimum Shift Keying）： 探讨MSK作为一种特殊的FSK，具有连续相位特性，能有效抑制旁瓣，减小带外辐射，在一些对频谱效率和相位连续性要求较高的场景中有应用。 第七章：相位调制（PM）及其数字变种 模拟PM： 简要回顾模拟PM的原理。 数字相位调制： PSK（Phase Shift Keying）： 介绍PSK如何通过改变载波的相位来表示二进制信息，包括BPSK（二进制相移键控）和QPSK（四进制相移键控）。详细解析QPSK如何用两个比特表示一个码元，提高传输效率。 DPSK（Differential Phase Shift Keying）： 讲解DPSK的差分编码方式，它不直接发送绝对相位，而是发送与前一码元相比的相位变化，从而简化了解调器的设计，但在噪声环境下性能略有下降。 第八章：高级调制技术与多路复用 OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing - 正交频分复用）： 深入讲解OFDM的原理，它将宽带信道划分为多个窄带正交子载波，在每个子载波上进行低速率的数据传输，大大提高了频谱利用率，并能有效抵抗多径衰落。重点解析IFFT/FFT在OFDM中的作用，以及其在Wi-Fi、4G/5G、DSL等通信标准中的核心地位。 CDMA（Code Division Multiple Access - 码分多址）： 介绍CDMA技术，它允许不同用户在同一时间和同一频率上通过不同的扩频码进行通信，具有良好的抗干扰能力和保密性，是3G通信的核心技术。 MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）： 探讨MIMO技术如何利用多根天线来提高通信的容量和可靠性，包括空间复用和分集技术。 第三部分：实践中的融合与挑战 本部分将引导读者将前两部分的理论知识融会贯通，理解编码与调制在实际通信系统设计中的协同作用，并探讨面临的挑战与未来的发展趋势。 第九章：编码与调制的协同设计 信道容量与香农定理： 回顾香农容量公式，理解在给定信道特性下，编码与调制的组合如何接近理论极限。 选择合适的编码与调制方案： 探讨在不同通信场景下（如带宽受限、信噪比低、误码率要求高、功耗限制等），如何根据系统需求选择最优的编码方案（如Turbo码、LDPC码）与调制方案（如QAM、OFDM）的组合。 实际系统中的信道模型： 介绍瑞利衰落、莱斯衰落等典型信道模型，以及它们对编码和调制性能的影响。 星座扩展与编码增益： 解释如何通过调整星座点数量和引入编码来优化通信系统的性能。 第十章：现代通信系统中的编码调制应用 移动通信（4G/5G）： 详细介绍4G LTE和5G NR系统中使用的编码（Turbo码、LDPC码）与调制（QAM、OFDM）技术，以及它们如何支持高速率、低时延的通信需求。 无线局域网（Wi-Fi）： 分析Wi-Fi标准（如802.11n/ac/ax）中OFDM、QAM和先进编码技术（如LDPC、BCH）的应用，以及它们如何不断提升无线网络性能。 卫星通信与深空探测： 探讨在恶劣的通信环境下，如何利用先进的纠错编码（如RS码、Turbo码）和高效调制技术来保证通信的可靠性。 存储技术（硬盘、SSD）： 简要提及编码技术在数据存储中的应用，如ECC（Error Correction Code）的原理。 第十一章：编码调制技术的未来展望 新一代编码技术： 探讨极性码（Polar Codes）等新兴编码技术在5G标准中的应用及其优势。 更智能的调制技术： 展望能够自适应环境变化的智能调制技术，以及AI在调制解调中的潜在应用。 软件定义通信（SDC）与灵活调制： 讨论软件定义无线电（SDR）如何实现调制解调功能的灵活性和可重构性。 面向未来应用的挑战： 探讨在万物互联、海量数据传输等未来通信场景下，编码调制技术需要解决的新问题和新机遇。 本书旨在为读者建立一个扎实的编码调制理论基础，并提供对实际应用场景的深入理解。通过理论讲解、实例分析和技术比较，我们力求让读者能够清晰地认识到编码与调制在数字通信世界中扮演的至关重要的角色，并为进一步的学习和研究打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和用词，给人的感觉是极度“务实”和“硬核”。它没有多余的寒暄和注水内容，每一段文字似乎都承载着必须被传达的信息。对于已经有一定基础的读者而言，这本书更像是一本高效的参考手册和进阶指南。我发现自己可以非常精准地定位到需要查阅的特定章节，例如关于信道容量极限的讨论，作者引用了最新的研究成果，并对其限制性做了非常清醒的批判性分析。与其他书籍动辄使用晦涩的行话不同，这里的专业术语虽然多，但每一次出现都伴随着清晰的定义和上下文的语境支持，使得学习曲线虽然陡峭，但方向明确。特别是关于低密度奇偶校验码（LDPC）的译码算法部分，其流程图的清晰度令人印象深刻，极大地简化了对复杂迭代过程的理解。如果你追求的是知识的密度和工程实践的指导性，那么这本书的价值是无可估量的，它绝对不是那种读完就束之高阁的“摆设”。

评分☆☆☆☆☆

我通常不太习惯阅读国内出版的理工科教材，总觉得在理论深度上略逊一筹，但《编码调制技术》这本书彻底改变了我的看法。它的国际视野非常开阔，在讨论前沿技术，比如MIMO（多输入多输出）系统中的空时编码时，作者巧妙地融合了国内外最新的研究进展，而非仅仅停留在基础的香农-哈特利定理上。让我印象最深的是它对“效率与复杂度”这一核心矛盾的处理方式。作者没有简单地告诉我们“哪个最好”，而是系统地分析了在不同资源约束下，如何权衡编码增益和译码实现的计算复杂性。这种辩证的思维方式，对于系统设计人员来说至关重要。书中的许多图表，例如不同调制方式下的误码率（BER）随信噪比（SNR）变化的曲线族，绘制得非常精细，精确到小数点后三位的数值对比，体现了作者对细节的极致追求。这本书的阅读过程，与其说是学习，不如说是一次与领域内顶尖专家的深度对话。

评分☆☆☆☆☆

这本《编码调制技术》的封面设计简约而不失专业感，深蓝色的背景衬托着简洁的白色字体，透露出一种严谨的学术气息。当我初次翻开它时，立刻被其清晰的逻辑结构所吸引。作者似乎深谙读者的需求，开篇便以一种近乎“说书人”的口吻，娓娓道来信息论与数字通信的基石，仿佛在为读者铺设一条通往高深技术的平坦大道。书中对香农定理的阐述尤为精彩，没有落入枯燥的公式堆砌，而是巧妙地穿插了历史背景和实际应用的案例，使得原本抽象的概念变得生动起来。特别是关于信道编码的章节，对卷积码和Turbo码的对比分析，深入浅出，让人不禁感叹作者在复杂理论上的驾驭能力。即便是初次接触这些前沿技术的读者，也能从中获得极大的信心。书中的插图和图表设计也十分考究，线条流畅，信息密度适中，极大地辅助了对复杂算法流程的理解，这一点对于自学者来说简直是福音。整体阅读体验非常顺畅，感觉每翻过一页，自己的知识储备都在稳步增长，绝对是一本值得反复研读的经典之作。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我拿到这本书时，是带着一丝怀疑的，毕竟市面上同类书籍汗牛充栋，能真正深入浅出讲解“调制”核心的并不多见。然而，这本书彻底颠覆了我的预期。它最大的亮点在于对现代通信系统中各种调制方式的全面覆盖和深度剖析。从传统的ASK、FSK、PSK，到高阶的QAM，作者不仅仅停留在原理介绍，更着重于在实际噪声环境下的性能评估和实现细节。我特别欣赏作者在分析星座图时所展现的几何直觉，寥寥数笔便能勾勒出不同调制方案在二维平面上的优劣势。更令人称道的是，书中对OFDM（正交频分复用）技术的讲解，简直是教科书级别的范本。作者没有避开复杂的数学推导，而是将傅里叶变换与OFDM的结合点讲解得丝丝入扣，让我这个在理论边缘徘徊多年的工程师，终于找到了一个坚实的立足点。阅读过程中，我甚至忍不住拿出了旧日的实验数据进行比对，发现书中的理论预测与实际结果高度吻合，这种强烈的印证感，是其他任何资料都无法比拟的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，不仅仅在于它涵盖了多少知识点，更在于它构建了一个严密的知识体系。它成功地将通信系统中的“编码”与“调制”两大支柱有机地串联起来，而非孤立地讲解。这种系统性的构建，使得读者在理解为什么要选择某种调制方式时，能够立刻回溯到信道编码提供的纠错能力上，两者相互作用，共同优化整体性能。我个人最欣赏的是其对实际应用场景的洞察力，比如在讨论频谱效率时，书中穿插了对3GPP标准中部分关键技术的隐晦提及，虽然没有直接展开，但足以引导有兴趣的读者去进行更深层次的研究。这本书的文字风格是那种沉稳而有力的，读起来有一种踏实的成就感。它不会用花哨的比喻来稀释核心概念，而是用精准的数学语言和清晰的逻辑流，将复杂的工程问题剖析得淋漓尽致。对于希望在通信领域深耕的理工科学生或工程师来说，它是一张不可或缺的“导航图”。