編碼調製技術 9787301205068 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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黃平 著

圖書標籤:

• 編碼調製
• 通信工程
• 信息論
• 信號處理
• 無綫通信
• 數字通信
• 調製技術
• 編碼技術
• 通信原理
• 移動通信

店鋪： 琅琅圖書專營店

齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301205068

商品編碼：29635590283

包裝：平裝

齣版時間：2012-07-01

圖書基本信息
圖書名稱	編碼調製技術	作者	黃平
定價	26.00元	齣版社	北京大學齣版社
ISBN	9787301205068	齣版日期	2012-07-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝
開本	16開	商品重量	0.300Kg

內容簡介

本書可以在不降低係統有效傳輸速率的前提下進行有效的編碼和調製，是未來寬帶移動通信係統中的關鍵技術之一。本書較係統、詳細地介紹瞭這一重要通信技術，內容由淺入深，按基礎篇和應用篇組織內容編寫。 　　全書共9章，基礎篇（～4章）為編碼調製技術的基礎理論問題，包括逼近香農限的信道編碼技術、網格編碼調製、分組編碼調製、多層編碼調製技術，以及比特交織編碼調製技術（BICM）；應用篇（第5～9章）將低密度奇偶校驗碼（LDPC）和當前主流編碼調製技術相結閤，對其設計方法及其應用進行介紹和分析，包括LDPC編碼的多層編碼係統、LDPC編碼BICM係統的迭代解碼、LDPC編碼BICM-ID係統的調製映射研究、基於EXIT圖的BICM-MIMO係統優化設計和多元域LDPC編碼的OFDM係統。 　　本書力求兼顧編碼調製技術的基礎理論和應用係統，適閤作為高等院校通信工程、電子信息工程等專業的本科高年級及研究生的教材或教學參考書，也可供研究人員、工程技術人員參考使用。

作者簡介

目錄

編輯推薦

文摘

序言

《數字通信的基石：編碼與調製》 本書深入探討瞭現代數字通信係統中不可或缺的兩大核心技術——編碼與調製。我們將從最基礎的理論概念齣發，層層遞進，揭示它們在信息傳輸、存儲以及處理中的關鍵作用，並詳細剖析各種主流編碼與調製方法的原理、優缺點及其在實際應用中的考量。 第一部分：編碼的藝術——精益求精的信息壓縮與糾錯 在信息爆炸的時代，如何高效、可靠地傳遞和存儲數據成為瞭重中之重。編碼技術應運而生，它如同信息世界的“潤滑劑”和“守護者”，旨在解決信息冗餘、傳輸噪聲以及存儲損耗等難題。本部分將帶領讀者走進編碼的奇妙世界。 第一章：編碼基礎理論與模型 信息論的基石： 我們將從香農信息論齣發，理解信息熵的概念，即衡量信息量的不確定性，並探討信源編碼的目標——消除或減少冗餘，以達到數據壓縮的目的。 編碼的基本概念： 介紹碼元、碼字、碼率、冗餘度等基本術語，理解編碼是將原始信息映射為特定符號序列的過程。 編碼分類： 區分信源編碼（數據壓縮）和信道編碼（糾錯編碼）。前者關注信息量的有效錶示，後者則緻力於抵抗噪聲乾擾，保證信息傳輸的可靠性。 第二章：信源編碼——高效壓縮的策略 信源編碼是實現數據高效傳輸和存儲的前提。本章將詳細解析多種經典的信源編碼技術。 無損信源編碼： 變長編碼： 介紹霍夫曼編碼（Huffman Coding）的原理，如何根據符號齣現的概率分配不同長度的碼字，從而實現最優的平均碼長。我們將通過實例演示其構建過程和解碼方法。 算術編碼： 深入理解算術編碼如何將整個消息映射到一個概率區間內的數值，實現比霍夫曼編碼更高的壓縮比，並探討其實現細節和優劣勢。 遊程長度編碼（RLE）： 講解RLE如何利用連續相同符號的重復特性進行壓縮，適用於圖像、傳真等具有大量連續區域的數據。 有損信源編碼： PCM（脈衝編碼調製）： 介紹PCM作為數字音頻和視頻基礎的采樣、量化和編碼過程，理解其失真産生的原理。 DPCM（差分脈衝編碼調製）： 探討DPCM如何通過預測下一個樣本值來編碼其差值，從而降低量化噪聲，提高編碼效率。 DCT（離散餘弦變換）： 深入理解DCT在圖像和音頻壓縮中的核心地位，如JPEG和MP3等標準如何利用DCT將信號分解為不同頻率分量，再進行量化和編碼，實現高效壓縮。 分形編碼與Lempel-Ziv算法族： 簡要介紹這些更高級的壓縮技術，為讀者提供更廣闊的視野。 第三章：信道編碼——堅不可摧的防護網 在實際通信過程中，信號不可避免地會受到噪聲、衰減和乾擾的影響，導緻信息齣錯。信道編碼技術通過在原始信息中添加冗餘信息（校驗位），使得接收端能夠檢測甚至糾正錯誤，從而提高通信的可靠性。 錯誤檢測與糾正的基本原理： 理解過采樣、校驗和與海明距離等概念，以及它們在錯誤檢測中的作用。 綫性分組碼： 碼多項式錶示： 介紹如何用多項式錶示信息碼字和校驗矩陣，以及生成矩陣和校驗矩陣的關係。 循環碼（Cyclic Codes）： 深入講解循環碼的結構特性，以及如何利用多項式除法進行編碼和檢錯。 海明碼（Hamming Codes）： 詳細解析海明碼的構造方法，理解其如何用少量校驗位實現一位錯誤的檢測與糾正，並介紹其在存儲器和低速通信中的應用。 BCH碼（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem Codes）： 介紹BCH碼作為一類強大的多錯糾正碼，能夠糾正多個隨機錯誤，並探討其糾錯能力與譯碼復雜度的權衡。 RS碼（Reed-Solomon Codes）： 重點介紹RS碼作為一種非二進製分組碼，在處理突發錯誤方麵錶現齣色，廣泛應用於CD、DVD、衛星通信和二維碼等領域。我們將深入剖析其伽羅瓦域運算和譯碼原理。 捲積碼（Convolutional Codes）： 編碼器結構： 介紹捲積碼的移位寄存器和異或門構成的編碼器模型。 碼率與約束長度： 理解碼率和約束長度對捲積碼性能的影響。 譯碼算法： 重點介紹維特比譯碼算法（Viterbi Algorithm）的原理，該算法通過搜索最可能的碼字序列來解碼，以及其在現代通信係統中的重要性。 現代信道編碼： Turbo碼： 介紹Turbo碼作為一種高性能的迭代譯碼碼，其接近香農限的性能，以及其在3G/4G移動通信中的應用。 LDPC碼（Low-Density Parity-Check Codes）： 探討LDPC碼的稀疏校驗矩陣結構，以及其優異的性能和譯碼復雜度，使其成為下一代通信技術（如5G）的關鍵編碼方案。 第二部分：調製的魔力——將數字信號塑造成無綫波形 調製是數字信息轉換為模擬信號以進行無綫傳輸的關鍵步驟。它如同給數字信息穿上“外衣”，使其能夠穿越電磁波的海洋，到達目的地。本部分將深入剖析各種調製技術的原理、性能特點及其在不同通信場景下的選擇。 第四章：調製基礎理論與模型 調製器的構成： 介紹調製器如何利用載波信號來承載基帶數字信號。 載波信號： 理解正弦波載波的頻率、幅度和相位是調製信息的核心要素。 調製分類： 區分幅度調製（AM）、頻率調製（FM）、相位調製（PM）以及它們在數字通信中的變種。 星座圖（Constellation Diagram）： 介紹星座圖作為可視化調製信號的重要工具，如何錶示不同碼元對應的信號點。 第五章：幅度調製（AM）及其數字變種 模擬AM： 簡要迴顧模擬AM的原理、包絡檢波等，為理解數字AM打下基礎。 數字幅度調製： ASK（Amplitude Shift Keying）： 介紹ASK如何通過改變載波的幅度來錶示二進製信息，解析其實現方式、星座圖以及優缺點（易受幅度乾擾）。 QAM（Quadrature Amplitude Modulation - 正交幅度調製）： 深入講解QAM，它將幅度調製與相位調製結閤，通過改變載波的幅度和相位來錶示多個比特，是當前最主流的數字調製技術之一。重點解析M-ary QAM（如16QAM, 64QAM, 256QAM）的原理、星座圖設計、數據率與信噪比的關係，以及其在Wi-Fi、有綫電視等領域的廣泛應用。 第六章：頻率調製（FM）及其數字變種 模擬FM： 簡要迴顧模擬FM的原理、鑒頻器等。 數字頻率調製： FSK（Frequency Shift Keying）： 介紹FSK如何通過改變載波的頻率來錶示二進製信息，解析其實現方式、星座圖以及其在低速通信（如無綫鼠標、簡單報警器）中的應用。 MSK（Minimum Shift Keying）： 探討MSK作為一種特殊的FSK，具有連續相位特性，能有效抑製旁瓣，減小帶外輻射，在一些對頻譜效率和相位連續性要求較高的場景中有應用。 第七章：相位調製（PM）及其數字變種 模擬PM： 簡要迴顧模擬PM的原理。 數字相位調製： PSK（Phase Shift Keying）： 介紹PSK如何通過改變載波的相位來錶示二進製信息，包括BPSK（二進製相移鍵控）和QPSK（四進製相移鍵控）。詳細解析QPSK如何用兩個比特錶示一個碼元，提高傳輸效率。 DPSK（Differential Phase Shift Keying）： 講解DPSK的差分編碼方式，它不直接發送絕對相位，而是發送與前一碼元相比的相位變化，從而簡化瞭解調器的設計，但在噪聲環境下性能略有下降。 第八章：高級調製技術與多路復用 OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing - 正交頻分復用）： 深入講解OFDM的原理，它將寬帶信道劃分為多個窄帶正交子載波，在每個子載波上進行低速率的數據傳輸，大大提高瞭頻譜利用率，並能有效抵抗多徑衰落。重點解析IFFT/FFT在OFDM中的作用，以及其在Wi-Fi、4G/5G、DSL等通信標準中的核心地位。 CDMA（Code Division Multiple Access - 碼分多址）： 介紹CDMA技術，它允許不同用戶在同一時間和同一頻率上通過不同的擴頻碼進行通信，具有良好的抗乾擾能力和保密性，是3G通信的核心技術。 MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）： 探討MIMO技術如何利用多根天綫來提高通信的容量和可靠性，包括空間復用和分集技術。 第三部分：實踐中的融閤與挑戰 本部分將引導讀者將前兩部分的理論知識融會貫通，理解編碼與調製在實際通信係統設計中的協同作用，並探討麵臨的挑戰與未來的發展趨勢。 第九章：編碼與調製的協同設計 信道容量與香農定理： 迴顧香農容量公式，理解在給定信道特性下，編碼與調製的組閤如何接近理論極限。 選擇閤適的編碼與調製方案： 探討在不同通信場景下（如帶寬受限、信噪比低、誤碼率要求高、功耗限製等），如何根據係統需求選擇最優的編碼方案（如Turbo碼、LDPC碼）與調製方案（如QAM、OFDM）的組閤。 實際係統中的信道模型： 介紹瑞利衰落、萊斯衰落等典型信道模型，以及它們對編碼和調製性能的影響。 星座擴展與編碼增益： 解釋如何通過調整星座點數量和引入編碼來優化通信係統的性能。 第十章：現代通信係統中的編碼調製應用 移動通信（4G/5G）： 詳細介紹4G LTE和5G NR係統中使用的編碼（Turbo碼、LDPC碼）與調製（QAM、OFDM）技術，以及它們如何支持高速率、低時延的通信需求。 無綫局域網（Wi-Fi）： 分析Wi-Fi標準（如802.11n/ac/ax）中OFDM、QAM和先進編碼技術（如LDPC、BCH）的應用，以及它們如何不斷提升無綫網絡性能。 衛星通信與深空探測： 探討在惡劣的通信環境下，如何利用先進的糾錯編碼（如RS碼、Turbo碼）和高效調製技術來保證通信的可靠性。 存儲技術（硬盤、SSD）： 簡要提及編碼技術在數據存儲中的應用，如ECC（Error Correction Code）的原理。 第十一章：編碼調製技術的未來展望 新一代編碼技術： 探討極性碼（Polar Codes）等新興編碼技術在5G標準中的應用及其優勢。 更智能的調製技術： 展望能夠自適應環境變化的智能調製技術，以及AI在調製解調中的潛在應用。 軟件定義通信（SDC）與靈活調製： 討論軟件定義無綫電（SDR）如何實現調製解調功能的靈活性和可重構性。 麵嚮未來應用的挑戰： 探討在萬物互聯、海量數據傳輸等未來通信場景下，編碼調製技術需要解決的新問題和新機遇。 本書旨在為讀者建立一個紮實的編碼調製理論基礎，並提供對實際應用場景的深入理解。通過理論講解、實例分析和技術比較，我們力求讓讀者能夠清晰地認識到編碼與調製在數字通信世界中扮演的至關重要的角色，並為進一步的學習和研究打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本《編碼調製技術》的封麵設計簡約而不失專業感，深藍色的背景襯托著簡潔的白色字體，透露齣一種嚴謹的學術氣息。當我初次翻開它時，立刻被其清晰的邏輯結構所吸引。作者似乎深諳讀者的需求，開篇便以一種近乎“說書人”的口吻，娓娓道來信息論與數字通信的基石，仿佛在為讀者鋪設一條通往高深技術的平坦大道。書中對香農定理的闡述尤為精彩，沒有落入枯燥的公式堆砌，而是巧妙地穿插瞭曆史背景和實際應用的案例，使得原本抽象的概念變得生動起來。特彆是關於信道編碼的章節，對捲積碼和Turbo碼的對比分析，深入淺齣，讓人不禁感嘆作者在復雜理論上的駕馭能力。即便是初次接觸這些前沿技術的讀者，也能從中獲得極大的信心。書中的插圖和圖錶設計也十分考究，綫條流暢，信息密度適中，極大地輔助瞭對復雜算法流程的理解，這一點對於自學者來說簡直是福音。整體閱讀體驗非常順暢，感覺每翻過一頁，自己的知識儲備都在穩步增長，絕對是一本值得反復研讀的經典之作。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和用詞，給人的感覺是極度“務實”和“硬核”。它沒有多餘的寒暄和注水內容，每一段文字似乎都承載著必須被傳達的信息。對於已經有一定基礎的讀者而言，這本書更像是一本高效的參考手冊和進階指南。我發現自己可以非常精準地定位到需要查閱的特定章節，例如關於信道容量極限的討論，作者引用瞭最新的研究成果，並對其限製性做瞭非常清醒的批判性分析。與其他書籍動輒使用晦澀的行話不同，這裏的專業術語雖然多，但每一次齣現都伴隨著清晰的定義和上下文的語境支持，使得學習麯綫雖然陡峭，但方嚮明確。特彆是關於低密度奇偶校驗碼（LDPC）的譯碼算法部分，其流程圖的清晰度令人印象深刻，極大地簡化瞭對復雜迭代過程的理解。如果你追求的是知識的密度和工程實踐的指導性，那麼這本書的價值是無可估量的，它絕對不是那種讀完就束之高閣的“擺設”。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我拿到這本書時，是帶著一絲懷疑的，畢竟市麵上同類書籍汗牛充棟，能真正深入淺齣講解“調製”核心的並不多見。然而，這本書徹底顛覆瞭我的預期。它最大的亮點在於對現代通信係統中各種調製方式的全麵覆蓋和深度剖析。從傳統的ASK、FSK、PSK，到高階的QAM，作者不僅僅停留在原理介紹，更著重於在實際噪聲環境下的性能評估和實現細節。我特彆欣賞作者在分析星座圖時所展現的幾何直覺，寥寥數筆便能勾勒齣不同調製方案在二維平麵上的優劣勢。更令人稱道的是，書中對OFDM（正交頻分復用）技術的講解，簡直是教科書級彆的範本。作者沒有避開復雜的數學推導，而是將傅裏葉變換與OFDM的結閤點講解得絲絲入扣，讓我這個在理論邊緣徘徊多年的工程師，終於找到瞭一個堅實的立足點。閱讀過程中，我甚至忍不住拿齣瞭舊日的實驗數據進行比對，發現書中的理論預測與實際結果高度吻閤，這種強烈的印證感，是其他任何資料都無法比擬的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值，不僅僅在於它涵蓋瞭多少知識點，更在於它構建瞭一個嚴密的知識體係。它成功地將通信係統中的“編碼”與“調製”兩大支柱有機地串聯起來，而非孤立地講解。這種係統性的構建，使得讀者在理解為什麼要選擇某種調製方式時，能夠立刻迴溯到信道編碼提供的糾錯能力上，兩者相互作用，共同優化整體性能。我個人最欣賞的是其對實際應用場景的洞察力，比如在討論頻譜效率時，書中穿插瞭對3GPP標準中部分關鍵技術的隱晦提及，雖然沒有直接展開，但足以引導有興趣的讀者去進行更深層次的研究。這本書的文字風格是那種沉穩而有力的，讀起來有一種踏實的成就感。它不會用花哨的比喻來稀釋核心概念，而是用精準的數學語言和清晰的邏輯流，將復雜的工程問題剖析得淋灕盡緻。對於希望在通信領域深耕的理工科學生或工程師來說，它是一張不可或缺的“導航圖”。

評分☆☆☆☆☆

我通常不太習慣閱讀國內齣版的理工科教材，總覺得在理論深度上略遜一籌，但《編碼調製技術》這本書徹底改變瞭我的看法。它的國際視野非常開闊，在討論前沿技術，比如MIMO（多輸入多輸齣）係統中的空時編碼時，作者巧妙地融閤瞭國內外最新的研究進展，而非僅僅停留在基礎的香農-哈特利定理上。讓我印象最深的是它對“效率與復雜度”這一核心矛盾的處理方式。作者沒有簡單地告訴我們“哪個最好”，而是係統地分析瞭在不同資源約束下，如何權衡編碼增益和譯碼實現的計算復雜性。這種辯證的思維方式，對於係統設計人員來說至關重要。書中的許多圖錶，例如不同調製方式下的誤碼率（BER）隨信噪比（SNR）變化的麯綫族，繪製得非常精細，精確到小數點後三位的數值對比，體現瞭作者對細節的極緻追求。這本書的閱讀過程，與其說是學習，不如說是一次與領域內頂尖專傢的深度對話。