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

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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： 北京愛讀者圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118076967

商品編碼：29728971424

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

定價：38.00元

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

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史治平編著的《多元LDPC碼及其在無綫通信中的應用》是**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

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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

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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 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

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文摘

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序言

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《編碼理論基礎與現代實踐》 內容概要： 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的編碼理論知識體係，從基礎概念到前沿應用，力求在理論嚴謹性與實踐指導性之間取得平衡。全書共分為六大部分，涵蓋瞭糾錯編碼的起源、發展、核心理論、關鍵技術以及在現代通信和信息存儲係統中的實際應用。 第一部分：編碼理論的基石 本部分將從編碼理論的誕生和發展曆程講起，探討其在人類信息傳遞和存儲領域所扮演的關鍵角色。我們將迴顧早期簡單的編碼方法，例如海明碼（Hamming codes）和裏德-所羅門碼（Reed-Solomon codes），這些編碼在電信、數據存儲（如CD、DVD）等領域奠定瞭基礎。 緒論： 編碼理論的必要性與曆史淵源。為何我們需要編碼？信息論的基本概念，如信息熵、信道容量。 綫性分組碼（Linear Block Codes）： 詳細介紹綫性分組碼的數學結構、生成矩陣、校驗矩陣、譯碼器的設計原理。我們將深入剖析其代數特性，並以海明碼為例，闡述其糾錯能力和實現方式。 捲積碼（Convolutional Codes）： 介紹捲積碼的編碼過程、自由距離、約束長度等關鍵參數。著重講解Viterbi算法，這是目前最廣泛使用的捲積碼譯碼算法，將詳細分析其動態規劃思想和實現細節。 有限域（Finite Fields / Galois Fields）： 介紹伽羅瓦域的代數結構，如GF(2)及其擴展域GF(2^m)。有限域是許多現代高效糾錯碼（如BCH碼、裏德-所羅門碼、LDPC碼等）的數學基礎，理解有限域是深入理解這些編碼的關鍵。 第二部分：代數碼的精髓 本部分將聚焦於代數碼，這些編碼在理論研究和實際應用中都占有重要地位。我們將詳細介紹BCH碼、裏德-所羅門碼等代數碼的構造原理、糾錯能力分析以及高效譯碼算法。 BCH碼（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem Codes）： 闡述BCH碼的構造方法，包括最小多項式、本原多項式等概念。分析其多錯糾正能力，並介紹Berlekamp-Massey算法和Euclidean算法等BCH碼譯碼器的實現。 裏德-所羅門碼（Reed-Solomon Codes）： 詳細介紹RS碼的原理，重點強調其在糾正突發錯誤方麵的卓越性能。分析RS碼的校驗子多項式、伴隨多項式等。我們將深入講解其高效譯碼算法，如Chien搜索法和Forney算法。 應用領域： 討論BCH碼和RS碼在CD/DVD/藍光光盤、數字電視廣播、衛星通信、數據存儲（硬盤、SSD）等領域的典型應用案例。 第三部分：Turbo碼與現代編碼革命 Turbo碼的齣現是編碼理論領域的一項重大突破，它顯著提升瞭通信係統的性能極限。本部分將詳細解析Turbo碼的結構、編碼原理以及其卓越的逼近香農限的能力。 Turbo碼結構： 介紹Turbo碼由兩個或多個遞歸係統捲積碼（Recursive Systematic Convolutional Codes, RSC）通過交織器（Interleaver）並聯構成。 Turbo編碼原理： 詳細闡述Turbo編碼的迭代譯碼過程。分析迭代譯碼中“水印”（Sobriety）的概念，以及後驗概率（Posterior Probability）的計算。 Turbo譯碼算法： 深入講解MAP（Maximum A Posteriori）算法和BCJR算法，以及它們在Turbo譯碼中的應用。分析其復雜度與性能的權衡。 Turbo碼的性能分析： 探討Turbo碼的誤碼率性能麯綫，並與傳統編碼（如捲積碼、BCH碼）進行對比。分析交織器對Turbo碼性能的影響。 應用展望： 討論Turbo碼在3G、4G移動通信係統中的應用，以及其對提升通信速率和可靠性的貢獻。 第四部分：編碼理論的理論前沿 本部分將探討一些更高級的編碼理論概念，為讀者提供更廣闊的視野，並為進一步的研究和開發打下基礎。 漸近性能分析： 介紹漸近性能（Asymptotic Performance）的概念，以及如何分析編碼在低信噪比下的性能錶現。 組閤編碼： 探討如何結閤不同類型的編碼（如Turbo碼與RS碼結閤）以獲得更好的整體性能。 信道模型： 介紹各種信道模型，如加性高斯白噪聲（AWGN）信道、衰落信道（Rayleigh衰落、Rician衰落）等，以及它們對編碼性能的影響。 編碼器設計與優化： 討論現代編碼器設計中的挑戰，如復雜度的降低、硬件實現的優化等。 第五部分：編碼理論在信息存儲中的應用 本部分將聚焦於編碼理論在提升數據存儲可靠性方麵的關鍵作用。從傳統硬盤到固態硬盤，編碼都扮演著不可或缺的角色。 數據存儲中的錯誤類型： 分析數據存儲設備中可能齣現的各種錯誤，如隨機錯誤、突發錯誤、位翻轉等。 糾錯碼在硬盤中的應用： 探討RS碼、PRML（Partial Response Maximum Likelihood）技術以及更先進的編碼技術在硬盤讀寫中的作用。 固態硬盤（SSD）的編碼技術： 詳細介紹ECC（Error Correction Code）在SSD中的重要性，以及所采用的編碼技術，如BCH碼、低密度奇偶校驗碼（LDPC碼，在此簡要引入概念）等。 閃存（Flash Memory）的壽命延長與可靠性： 分析閃存的讀寫損耗問題，以及編碼技術如何在一定程度上延長閃存的使用壽命和提高數據可靠性。 第六部分：編碼理論的未來方嚮與挑戰 本部分將展望編碼理論的未來發展趨勢，並討論當前麵臨的一些挑戰和研究熱點。 後Turbo時代： 介紹LDPC碼（Low-Density Parity-Check Codes）的原理、譯碼算法（如消息傳遞算法，Message Passing Algorithm）及其在追求更高性能方麵的優勢。 Polar碼（Polar Codes）： 探討Polar碼作為香農定理的第一個可證明的構造性編碼，以及其在5G通信中的應用前景。 量子糾錯碼（Quantum Error Correction Codes）： 簡要介紹量子計算的發展以及量子糾錯碼的必要性，雖然與經典編碼有所不同，但其發展方嚮與信息論息息相關。 機器學習與編碼： 探討機器學習在編碼器設計、譯碼器優化以及信道估計等方麵的潛在應用。 開放性問題與研究熱點： 討論當前編碼理論研究中的未解決問題，如對復雜信道的最優編碼、更高效的譯碼算法等。 本書旨在為電子工程、通信工程、計算機科學等專業的學生、研究人員和工程師提供一個紮實的理論基礎和豐富的實踐指導。通過學習本書，讀者將能夠深入理解各種糾錯編碼的原理、性能特點以及在不同應用場景下的選擇與設計。

評分☆☆☆☆☆

對於那些希望瞭解未來通信技術發展趨勢的人來說，這本書的視野非常開闊。它沒有將LDPC碼視為一個孤立的技術點，而是將其置於整個5G、6G乃至衛星通信的宏大背景下進行考察。書中對LDPC碼在未來高頻譜效率和極低延遲要求下的挑戰與機遇的探討，極具前瞻性。作者對於LDPC碼與其他先進技術，比如MIMO係統、極化碼的交叉對比和融閤路徑的分析，展現瞭深厚的行業洞察力。這本書讀完後，我不僅理解瞭“是什麼”，更重要的是明白瞭“為什麼是這樣”，以及“未來會怎樣”。它提供瞭一種高維度的思考框架，讓我對整個無綫通信前沿技術叢書係列充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我打開瞭新世界的大門！作為一個對無綫通信領域充滿好奇的業餘愛好者，我一直苦於找不到一本既有深度又不至於太晦澀難懂的入門讀物。這本書完美地平衡瞭這一點。它不僅僅是羅列瞭一堆復雜的公式和概念，而是非常有條理地梳理瞭從基礎的編碼理論到最前沿的LDPC碼的演進曆程。作者的講解方式非常注重直觀理解，每引入一個新的理論點，都會配以生動的例子或者圖示來幫助讀者把握核心思想。尤其是對LDPC碼在實際通信係統中的應用場景的剖析，讓我第一次清晰地認識到這些看似抽象的數學工具是如何在我們的日常生活中發揮作用的，比如高清視頻流的穩定傳輸和高速數據下載。讀完之後，我對“信道編碼”這個概念的理解從原來的模糊不清，變得清晰而係統，感覺自己真的站到瞭一個更高的視角來審視整個通信技術體係。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值遠超齣瞭對LDPC碼本身的介紹。它提供瞭一個極佳的案例研究，展示瞭如何將理論數學模型轉化為具有實際商業價值和工程可行性的通信解決方案。書中涉及到的性能評估、仿真分析的章節，提供瞭大量對比性的數據圖錶，這些圖錶不僅僅是用來支撐論點的，更是指導我們在實際設計中如何進行權衡取捨的實用指南。例如，在討論迭代次數和誤碼率之間的關係時，它清晰地揭示瞭邊際效益遞減的規律，這對資源受限的實時係統中參數的優化至關重要。我感覺自己仿佛獲得瞭一套評估和設計高效信道編碼係統的“方法論”，而不僅僅是一套具體的編碼方案說明書。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，這本書的閱讀體驗非常流暢，這對於一本技術專著來說是非常難得的。它不像我以前讀過的某些教材那樣，每隔幾頁就要停下來查閱一個不熟悉的術語或背景知識。作者似乎預見到瞭讀者可能遇到的知識盲點，並在行文中巧妙地融入瞭必要的背景介紹，使得知識點的銜接非常自然。特彆是書中關於LDPC碼的構造方法，從經典的規約化LDPC碼到更靈活的準循環LDPC碼，其邏輯推進如同搭積木一般層層遞進，讓人很有成就感。這種行文風格極大地降低瞭閱讀的挫敗感，讓讀者能夠心無旁騖地享受探索復雜技術細節的樂趣。它成功地將一個通常被認為“硬啃”的領域，打造成瞭一場引人入勝的智力冒險。

評分☆☆☆☆☆

這本書的學術嚴謹性令人印象深刻，但更難能可貴的是它在技術細節上的深入挖掘。我尤其欣賞作者在闡述LDPC碼的譯碼算法時所采取的細緻入微的態度。比如，關於“擬似可靠性傳播”（BP）譯碼的各個變種，作者沒有止步於公式的展示，而是深入探討瞭它們各自的收斂速度、計算復雜度以及在不同噪聲環境下的性能差異。對於那些希望將理論付諸實踐的工程師或者研究生來說，這部分內容簡直是寶藏。書中對譯碼過程中的“陷阱問題”及其相應的改進策略的討論，顯示瞭作者深厚的實踐經驗和對技術痛點的精準把握。讀到最後，我已經不僅僅是在“學習”這些知識，更像是在跟隨一位經驗豐富的導師進行一次高強度的技術訓練營，對底層原理的把握達到瞭前所未有的紮實程度。