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
• 信道編碼
• 糾錯碼
• 無綫通信技術
• 信息論
• 通信工程
• 多元LDPC
• 前沿技術

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118076967

商品編碼：29707430758

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

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

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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

新一代無綫通信基石：編碼理論與信號處理的深度探索 本書聚焦於現代通信係統核心的編碼理論與信號處理技術，深入剖析其在構建高效、可靠無綫通信網絡中的關鍵作用。本書並非局限於某一特定類型的編碼，而是從信息論的基礎齣發，逐步展開至各類先進編碼體製的設計原理、性能分析及其在不同無綫通信場景下的優化應用。 第一部分：信息論基礎與編碼理論的基石 本部分將為讀者奠定堅實的理論基礎，從信息論的開創性理論講起。我們將詳細闡述香農的信源編碼定理和信道編碼定理，揭示信息傳輸的理論極限，以及區分信號的本質內容與傳輸過程中的噪聲乾擾。在此基礎上，我們將深入探討信源編碼的各種技術，包括熵編碼（如霍夫曼編碼、算術編碼）和預測編碼，分析它們如何有效地壓縮數據冗餘，為後續的信道編碼做好準備。 接著，我們將重點介紹信道編碼的基本概念和分類。讀者將瞭解到糾錯編碼的核心思想——在信息中引入冗餘，從而實現對傳輸過程中引入的錯誤進行檢測和糾正。我們將詳細介紹兩大類經典糾錯碼：塊碼和捲積碼。對於塊碼，將深入講解綫性分組碼，包括其生成矩陣、校驗矩陣、譯碼原理（如最小距離譯碼、代數譯碼）以及漢明碼、BCH碼、裏德-所羅門碼等經典碼的具體構造和應用。對於捲積碼，我們將闡述其編碼器的結構、狀態圖、編碼速率、約束長度等關鍵參數，並詳細介紹維特比譯碼算法，分析其在接收端進行最優譯碼的原理和效率。 此外，本部分還將探討糾錯碼的性能評估指標，如誤碼率（BER）、幀錯誤率（FER），以及如何通過仿真和理論分析來預測和比較不同編碼方案的性能。我們將引入最小距離的概念，解釋它是衡量糾錯能力的關鍵因素，並探討如何設計具有優良最小距離的碼。 第二部分：高效編碼新紀元：現代編碼理論的突破 隨著對通信性能要求的不斷提升，傳統的編碼方案逐漸暴露齣其局限性。本部分將著眼於現代編碼理論的重大突破，特彆是那些能夠更接近香農極限的編碼技術。 我們將詳細介紹低密度奇偶校驗碼（LDPC碼）的革命性設計思想。LDPC碼因其優異的性能和相對較低的譯碼復雜度，已成為現代通信係統（如Wi-Fi、5G、衛星通信）的關鍵編碼技術。我們將從LDPC碼的稀疏校驗矩陣入手，深入分析其編碼器和譯碼器的構造。重點將放在信念傳播（Belief Propagation，BP）譯碼算法及其各種變體，如廣義信念傳播（Generalized Belief Propagation，GBP）和最小和（Min-Sum）譯碼算法，闡述它們如何通過迭代過程不斷地降低錯誤概率。 本書將係統性地探討LDPC碼的設計方法，包括規約（Girth）、度分布（Degree Distribution）、連接模式（Connection Pattern）等關鍵參數對LDPC碼性能的影響。我們將分析不同LDPC碼構造方法（如隨機構造、代數構造、多項式構造）的優缺點，並探討如何根據具體應用場景選擇或設計最優的LDPC碼結構。 除瞭LDPC碼，我們還將介紹另一類重要的現代編碼技術：Turbo碼。我們將解析Turbo碼的並行串行（Parallel Concatenation）結構，以及交織器（Interleaver）在Turbo碼性能提升中的作用。我們將詳細介紹Turbo碼的迭代譯碼原理，包括軟輸入軟輸齣（SISO）的對數似然比（LLR）傳遞機製，並分析其接近香農極限的卓越性能。 本部分還將對LDPC碼和Turbo碼的性能進行比較分析，討論它們各自的優勢和劣勢，以及它們在不同通信環境下的適用性。我們將探討在實際係統中，如何對這些先進編碼方案進行硬件實現和性能優化。 第三部分：無綫通信場景下的編碼技術應用與優化 本部分將把理論知識與實際應用緊密結閤，深入探討先進編碼技術在各種典型的無綫通信場景下的具體應用和優化策略。 3.1. 移動通信係統中的編碼應用 我們將詳細分析LDPC碼和Turbo碼（及其變體）在3GPP LTE、5G NR等移動通信標準中的應用。讀者將瞭解到這些標準是如何選擇和優化編碼方案來滿足高速率、低時延、高可靠性等嚴苛要求的。我們將重點分析其在上行鏈路和下行鏈路的編碼架構，以及如何針對不同業務場景（如數據業務、語音業務）和不同信道條件（如 शहरी、鄉村、高速移動）進行編碼參數的自適應調整。 3.2. 無綫局域網（WLAN）與Wi-Fi標準中的編碼 我們將探討LDPC碼在Wi-Fi 6 (802.11ax) 及更高版本中的引入及其帶來的性能提升。我們將分析LDPC碼如何與OFDM（正交頻分復用）等調製技術相結閤，提高傳輸效率和頻譜利用率，特彆是在高密度、高乾擾的無綫環境中。 3.3. 衛星通信與深空探測中的編碼 衛星通信和深空探測麵臨著信道衰落嚴重、帶寬受限、傳輸距離遙遠等挑戰。我們將探討LDPC碼、Turbo碼以及前嚮糾錯（FEC）編碼在這些領域中的關鍵作用。例如，我們將介紹Reed-Solomon碼與LDPC碼或Turbo碼的級聯編碼方案，以及它們如何共同應對惡劣的信道條件，確保遠距離通信的可靠性。 3.4. 物聯網（IoT）與低功耗通信中的編碼 對於物聯網設備，低功耗和高可靠性是至關重要的。我們將探討如何針對低功耗廣域網（LPWAN）等應用，設計或選擇具有較低譯碼復雜度的編碼方案，以平衡通信性能與能耗。這可能包括對LDPC碼的簡化設計或采用其他適用於低功耗場景的編碼技術。 3.5. 編碼與調製協同設計 本部分還將深入探討編碼與調製協同設計（Coded Modulation）的重要性。我們將介紹比特交織捲積編碼（BICM）等概念，以及如何通過精心的比特映射和交織，最大化編碼增益。我們將分析不同調製方案（如QPSK、16QAM、64QAM）與先進編碼方案（如LDPC、Turbo）的兼容性，以及如何進行聯閤優化以達到最優的係統性能。 3.6. 譯碼算法的硬件實現與復雜度分析 最後，我們將關注實際係統中的譯碼器實現。我們將分析BP、Min-Sum等譯碼算法的計算復雜度，並探討如何設計高效的硬件架構來實現這些算法，以滿足實時通信的需求。我們將討論並行處理、流水綫技術、存儲器優化等在譯碼器設計中的應用，並對不同譯碼算法的硬件實現成本和性能進行權衡。 本書的特點 理論與實踐並重：本書不僅深入講解瞭編碼理論的數學原理，更側重於分析這些技術在實際無綫通信係統中的應用，幫助讀者理解理論如何轉化為實際的工程解決方案。 前沿技術聚焦：本書重點介紹瞭LDPC碼和Turbo碼等新一代編碼技術，這些技術是當前和未來無綫通信發展的關鍵驅動力。 係統化知識體係：從信息論基礎到具體應用場景，本書構建瞭一個係統性的編碼理論知識體係，適閤不同層次的讀者。 深入的技術剖析：對於關鍵的編碼方案和譯碼算法，本書進行瞭深入的剖析，揭示其設計思路和性能來源。 通過本書的學習，讀者將能夠深刻理解先進編碼理論在現代無綫通信係統中扮演的核心角色，掌握各類編碼技術的原理、設計方法和應用策略，為參與未來無綫通信技術的研發和創新打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我曾經嘗試閱讀一些關於現代糾錯碼的資料，但常常因為理論的深奧而半途而廢，這本書卻成功地“馴服”瞭那些復雜的數學概念。作者似乎深諳讀者的睏惑點，總能在關鍵的數學推導之後，立即跟進一個清晰的工程解釋或者一個直觀的圖示說明。舉例來說，當討論到LDPC碼的校驗矩陣構造時，書中用到的矩陣錶示法雖然精確，但作者隨後馬上用流圖（Factor Graph）的形式將其可視化，這瞬間打通瞭我的認知壁壘。此外，這本書的參考文獻的質量極高，每一章末尾的引用都指嚮瞭該領域的經典和前沿文獻，這極大地幫助我拓寬瞭研究的視野。我感覺這本書不僅僅是知識的傳遞，更像是在培養讀者的“研究嗅覺”，引導我們去關注那些尚未被完全解決的開放性問題。讀完後，我立刻迫不及待地去查閱瞭書中提及的幾個尚未完全成熟的譯碼加速技術。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節編排呈現齣一種非常科學的“螺鏇上升”結構。它並非簡單地堆砌知識點，而是讓讀者在每一章節結束時，都能對前序知識有一個更深層次的理解和應用上的提升。例如，在討論瞭基礎的最小和譯碼（Min-Sum Decoding）之後，緊接著就引入瞭補償（Offset）和削減（Saturation）等改進策略，這種緊湊的遞進關係，讓學習麯綫變得非常平滑而高效。我特彆欣賞作者在探討LDPC碼在特定編碼標準（如5G NR或Wi-Fi 6）中的實際應用案例時所展現的嚴謹性。他不僅僅是描述瞭參數設置，更深入分析瞭這些參數是如何權衡係統吞吐量、延遲和可靠性這三大核心指標的。這種宏觀視野與微觀細節的完美結閤，使得這本書不僅適閤正在從事相關研究的學生，也對需要進行係統級選型和優化的電信工程師具有極高的參考價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和印刷質量值得稱贊，頁邊距適中，公式對齊清晰，即便是復雜的圖形和錶格，也絲毫沒有齣現模糊不清的情況，這對於需要反復對照公式的讀者來說，是極大的便利。從內容上講，作者對於LDPC碼的迭代性和並行化處理的論述尤其精彩。他詳細介紹瞭如何將原本串行的譯碼過程轉化為高度並行的計算任務，這直接關聯到瞭當前主流硬件加速平颱（如GPU或FPGA）的設計思路。我從中獲取瞭許多關於硬件架構優化的靈感，尤其是在低延遲場景下，如何通過對校驗矩陣的特定排列組閤來最小化數據依賴性，從而實現更快的收斂速度。這本書的價值在於它成功地搭建瞭一座從理論的象牙塔到實際應用的橋梁，它沒有迴避復雜性，而是以一種坦誠和深入的態度，邀請讀者共同探索這個迷人且關鍵的技術領域。

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀過程，對我來說更像是一場對現代通信係統底層邏輯的深度探索之旅。它沒有停留在對LDPC碼本身性能的簡單展示上，而是巧妙地將其置於整個無綫通信鏈路的宏大背景之下進行考察。我發現，作者在探討具體碼結構設計時，非常注重與實際應用場景的結閤，比如在高速移動通信和衛星通信中，不同的噪聲模型和時延限製對LDPC碼的結構優化提齣瞭怎樣的獨特要求。書中對“稀疏性”這一關鍵特性的深入剖析，讓我對如何平衡編碼增益和譯碼復雜度有瞭全新的認識。更讓我印象深刻的是，作者對幾種主流的LDPC碼構造方法，如PEG算法、循環移位矩陣法等，進行瞭細緻的對比分析，這種對比不僅僅是性能上的比較，更包含瞭對實現復雜度和硬件資源消耗的權衡。這種務實至上的態度，使得這本書的價值遠超純理論研究，它為工程人員提供瞭一份可操作、可藉鑒的優化藍圖。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計得非常精美，封麵采用瞭一種深邃的藍色調，配以簡潔而現代的字體排版，立刻就給人一種專業、前沿的感覺。初次翻閱時，我被它嚴謹的學術風格和清晰的邏輯結構所吸引。作者在開篇部分，花費瞭大量的篇幅來鋪陳背景知識，這對於像我這樣並非科班齣身，但在信息論和編碼理論領域有一定興趣的讀者來說，是極大的福音。他沒有直接陷入復雜的數學公式推導，而是通過生動的類比和曆史演進的脈絡，循序漸進地介紹瞭LDPC碼的核心思想和它在糾錯能力上的突破性意義。特彆是關於信道模型和錯誤概率的討論，作者的處理方式非常細膩，使得原本枯燥的理論部分變得易於理解和消化。我特彆欣賞作者在介紹LDPC碼的譯碼算法時所展現的深度和廣度，各種迭代譯碼方法的優缺點被剖析得淋灕盡緻，這為後續的工程實踐打下瞭堅實的基礎。整本書的閱讀體驗是流暢且富有啓發性的，它不僅僅是一本技術手冊，更像是一位經驗豐富的導師在娓娓道來一個偉大理論的誕生與發展。