无线通信的可靠和安全编码 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

文红 著

图书标签:

• 无线通信
• 可靠性
• 安全性
• 编码
• 信息论
• 通信工程
• 密码学
• 纠错码
• 无线安全
• 信号处理

店铺： 北京爱读者图书专营店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118074697

商品编码：29728963977

包装：平装

出版时间：2011-05-01

基本信息

书名：无线通信的可靠和安全编码

定价：32.00元

作者：文红

出版社：国防工业出版社

出版日期：2011-05-01

ISBN：9787118074697

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.272kg

编辑推荐

---

文红所著的《无线通信的可靠和安全编码》在系统介绍LDPC码和Turbo码的基本原理、分析方法和应用的基础上，介绍了无线通信中基于信道编码的物理层安全技术概念和框架，对无线移动通信信道模型下的物理层安全系统进行了剖析，对基于信道编码的“秘密编、译技术”进行了分析。本书是作者从事无线通信可靠性和安全性跨领域交叉研究的重要成果，对于有志于从事无线通信可靠性和安全性理论及应用研究的人员来说，本书有助于引导其快速进入该研究领域，同时本书的出版将促进无线通信可靠性和安全性新技术的发展，并促进新技术在下一代移动通信中的应用。

内容提要

---

文红所著的《无线通信的可靠和安全编码》介绍了无线通信系统的物理层可靠和安全通信的概念和框架。在详细介绍先进信道编码——Turbo码和LDPC码的编、译码基本原理及各种译码算法基础上，分析了基于信道编码的五条件秘密通信系统的建立以及秘密安全编码设计标准；给出几类秘密编码的设计和安全性能。各章原理的叙述力求突出概念清晰，注重理论推导和仿真试验验证相结合。全书对材料的阐述循序渐进；在内容上既有必要的数学和信息论基础，又着重于物理概念的解释。本书在编写中充分考虑了不同层次读者的需求，读者可以通读，也可以根据需要选择相关章节阅读。《无线通信的可靠和安全编码》适用对象为高等院校信息类各专业本科高年级、研究生、教师及科研院所从事无线通信可靠性和安全性等领域研究的科研和工程技术人员。

目录

---

章 绪论 1.1 无线通信系统的结构 1.2 信道编码技术概述 1.3 无线通信安全 1.4 无线通信的物理层安全概述第2章 可靠与安全编码基础 2.1 可靠编译码的基本原理 2.1.1 线性分组码的概念 2.1.2 卷积码的概念 2.1.3 信道容量与香农限 2.2 安全编译码的基本原理 2.2.1 保密和香农不可实现理论 2.2.2 信道模型与秘密容量第3章 LDPC码概述 3.1 图论基础知识 3.1.1 图的定义 3.1.2 双向图 3.1.3 图的矩阵表示 3.2 LDPC码的描述和图模型表达 3.3 LDPC码的分类 3.3.1 规则LDPC码和非规则LDPC码 3.3.2 二元LDPC码和q元LDPC码 3.4 二元LDPC码的构造 3.4.1 有限几何方法构造的LDPC码 3.4.2 半LDPC码 3.5 q元LDPC码的构造 3.5.1 有限几何多元LDPC码 3.5.2 由同构MDS码构造的多元LDPC码 3.6 LDPC码译码概述 3.6.1 LDPC码的硬判决译码 3.6.2 LDPC码的BP译码与其改进译码 3.7 LDPC码的概率译码方法 3.7.1 序列 3.7.2 LDPC码的概率译码 3.7.3 LDPC码概率译码器的改进第4章 LDPC码的链路自适应差错控制 4.1 LDPC码的增加冗余HARQ方式 4.1.1 HARQ的三种基本类型简介 4.1.2 LDPC码的递增冗余HARQ原理方案 4.2 LDPC码增加冗余HARQ方式的迭代译码方法 4.2.1 译码改进的理论依据 4.2.2 IR_HARQ方式下基于LDPC码的译码改进 4.3 联合LDPc码的AMC和HARQ的跨层设计 4.3.1 概述 4.3.2 LDPC码的自适应调制 4.3.3 LDPC码的自适应调制与HARQ的跨层设计第5章 删除信道下的LDPC码 5.1 喷泉码 5.1.1 喷泉码介绍 5.1.2 喷泉码的分类 5.1.3 喷泉码存在的问题 5.1.4 喷泉码在协作通信中的应用 5.1.5 喷泉码在深空通信中的应用 5.2 LT码 5.2.1 度的确定 5.2.2 LT码的编码符号的生成 5.2.3 LT码的译码 5.3 Raptor码 5.3.1 Raptor码构造 5.3.2 Raptor码的多层校验预编码 5.3.3 Raptor码的译码 5.4 在删除信道下喷泉码的性能仿真 5.4.1 仿真模型 5.4.2 二进制删除信道模型 5.4.3 LT码在删除信道下的性能分析 5.4.4 LT码的平均码率第6章 Turbo码 6.1 Turbo码编码原理 6.1.1 Turbo码的基本原理 6.1.2 Turbo码的编码原理 6.2 Turbo码译码原理 6.3 级联Turbo码 6.3.1 空时分组码和Turbo码级联技术 6.3.2 RS码和Turbo码级联技术 6.4 Turbo码交织器设计 6.4.1 交织器 6.4.2 其他交织器设计第7章 信息论安全的基础原理 7.1 基本定义 7.2 现代密码学的基本原理及局限性 7.3 信道容量 7.3.1 信道模型 7.3.2 编码以达到秘密容量 7.3.3 三终端密钥协议第8章 无条件安全通信模型 8.1 无条件安全通信系统 8.2 Wiretap Channel I概述 8.3 信道建模 8.3.1 一次交替的信道模型 8.3.2 多次交替的信道模型 8.4 MIMO信道模型 8.4.1 MIMO信道模型 8.4.2 Hero的MIMO秘密通信思想 8.4.3 一般的MIMO信道模型 8.4.4 可靠与安全的多天线广播模型第9章 秘密编码方案 9.1 线性分组码相关 9.1.1 标准阵列译码 9.1.2 线性码的码重分布与不可检错概率 9.2 基于BCH码的秘密编码方案 9.2.1 秘密编码基础知识介绍 9.2.2 二进制本原BCH码概述 9.2.3 基于优检错码的二进制本原BCH码的秘密编码 9.2.4 基于非优检错码的二进制本原BCH码的秘密编码 9.3 基于其他编码的秘密编码方案 9.3.1 基于汉明码的秘密编码方案 9.3.2 基于Golay码的秘密编码方案参考文献

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

《数字信号处理在通信系统中的应用》 图书简介 《数字信号处理在通信系统中的应用》一书旨在深入探讨数字信号处理（DSP）技术在现代通信系统设计与实现中的核心作用。本书内容严谨，理论与实践并重，系统地介绍了DSP在信号的产生、传输、接收、解码以及系统优化等各个环节的关键技术和最新进展。本书的读者对象包括通信工程、电子工程、计算机科学等专业的本科生、研究生，以及从事通信系统研发、信号处理算法设计、系统集成和优化的工程师和研究人员。 第一章：通信系统概述与数字信号处理基础 本章首先回顾了通信系统的基本构成和发展历程，从模拟通信过渡到数字通信的必然性及其带来的优势。在此基础上，重点介绍了数字信号处理在通信系统中的重要性，包括提高信号质量、增强抗干扰能力、实现灵活多样的通信功能以及提高频谱利用率等。 紧接着，本章系统地梳理了数字信号处理的数学基础，包括离散时间信号与系统、傅里叶分析（DTFT, DFT, FFT）、Z变换等。通过大量的例证，阐述了这些数学工具如何应用于理解和分析信号的频率特性、系统响应以及稳定性。对于离散时间傅里叶变换（DTFT）的性质、收敛性以及其与连续时间傅里叶变换（CTFT）的关系进行了详细介绍。快速傅里叶变换（FFT）算法的原理、复杂度分析以及在通信系统中的实际应用场景，如频谱分析、滤波器设计等，得到了深入的阐述。Z变换作为分析离散时间线性时不变（LTI）系统的强大工具，其收敛域的物理意义、性质以及在系统分析和设计中的作用被详尽讲解。 此外，本章还介绍了有限脉冲响应（FIR）滤波器和无限脉冲响应（IIR）滤波器的基本概念、设计方法和优缺点。通过具体算例，展示了如何根据实际通信场景的需求，选择和设计合适的滤波器来满足特定的频率选择性要求，例如去除噪声、分离信道等。 第二章：数字调制与解调技术 本章深入分析了各种数字调制技术在通信系统中的原理、实现及其性能。从基本的幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）到更高效的二次相位编码（QPSK）、正交频分复用（OFDM）等，本书详细阐述了它们的工作机制、星座图表示以及在不同信道条件下的性能表现。 对于ASK，介绍了其不同类型的实现方式（如OOK）以及在简单场景的应用，并分析了其对噪声的敏感性。FSK的原理，包括双边带FSK和最小频移键控（MSK）的特点，以及它们在频率合成和接收端解调的挑战。PSK的线性调制特点，特别是BPSK和QPSK在误码率（BER）性能上的比较，以及其对载波同步的要求。 本书着重介绍了正交频分复用（OFDM）技术。OFDM作为现代高速数据通信（如Wi-Fi、4G/5G）的核心技术之一，其基本原理，即将高速数据流分割成多个低速数据流，并在相互正交的子载波上进行传输，被详尽解析。章节中会讨论OFDM的优势，如对多径衰落的鲁棒性、频谱效率高等，以及其实现的关键技术，包括快速傅里叶变换（FFT）和逆快速傅里叶变换（IFFT）的应用、循环前缀（CP）的引入以对抗符号间干扰（ISI）的原理。 在解调技术方面，本书探讨了相干解调、非相干解调以及最佳接收机的设计理念。对于相干解调，详细介绍了载波同步和定时同步的重要性，以及实现这些同步的技术。非相干解调的原理和适用场景，特别是在对载波相位信息要求不高的系统中。 第三章：信道编码与纠错技术 本章聚焦于通信系统中至关重要的纠错编码技术，旨在提高信号在噪声和干扰信道中的传输可靠性。本书系统地介绍了线性分组码（如Hamming码、RS码）、卷积码以及Turbo码、LDPC码等现代高性能纠错码。 对于线性分组码，详细阐述了其编码和解码原理，包括监督矩阵、生成矩阵的概念，以及如何通过译码算法（如硬判决译码、软判决译码）来检测和纠正错误。Hamming码作为一种经典的线性分组码，其构造和纠错能力被具体分析。 卷积码作为一种能够处理连续数据流的编码方式，本书阐述了其生成多项式、编码器的结构以及Viterbi译码算法的原理和实现。Viterbi算法在最大似然译码方面的性能优势被重点突出。 随后，本书将重点介绍当前主流的高性能纠错码，如Turbo码和低密度奇偶校验码（LDPC）码。对于Turbo码，深入剖析其迭代译码的原理，即两个卷积编码器和交织器的结合，以及它们如何协同工作以逼近香农极限。LDPC码的稀疏校验矩阵结构以及基于消息传递的译码算法（如和积算法）的工作机制被详细阐述。本书还会讨论这些现代纠错码在现代通信系统（如3G/4G/5G、卫星通信）中的成功应用案例。 第四章：多址接入技术与频谱共享 本章深入探讨了在有限的频谱资源下，如何允许多个用户共享通信信道的各种技术。本书详细介绍了传统的时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）、码分多址（CDMA）以及正交频分多址（OFDMA）等技术。 TDMA的基本原理，即用户在不同的时间段内访问信道，以及其帧结构和时隙分配策略。FDMA则通过将总带宽分割成多个子信道，允许用户在不同的频率上同时通信。CDMA的核心思想是利用不同的伪随机码（PN码）来区分用户，使得所有用户在同一时间、同一频率上进行通信。本书将分析CDMA的扩频原理、自相关特性以及其抗干扰能力。 OFDMA作为OFDM技术的扩展，它将OFDM的子载波分配给不同的用户，是4G/5G移动通信系统中广泛采用的多址技术。本章将详细解析OFDMA的子载波分配机制、资源调度策略以及与OFDM结合的优势。 此外，本书还会初步探讨一些新兴的频谱共享技术，例如认知无线电（Cognitive Radio）中的动态频谱接入（DSA），以及频谱感知和干扰协调的基本概念，为读者展望未来通信技术的发展方向。 第五章：通信系统中的同步技术 同步是通信系统正常工作的基石，本章专门探讨了不同类型的同步技术，包括载波同步、定时同步和帧同步。 载波同步是实现相干解调的关键，本书介绍了多种载波同步环路的实现方式，如Costas环、PLL（锁相环）等，并分析了它们在噪声和频率偏移环境下的性能。 定时同步则确保接收端能够准确地采样接收到的信号，避免符号间干扰。本章详细阐述了各种定时恢复算法，如过采样法、早期-晚期法等，并分析了它们在不同信噪比下的收敛速度和精度。 帧同步用于识别数据帧的起始和结束，本书介绍了基于训练序列、长同步码等方法的帧同步技术，并讨论了如何在复杂信道环境下提高帧同步的鲁棒性。 第六章：高级通信系统设计与优化 本章将之前章节所介绍的基础技术融会贯通，探讨了现代通信系统设计中的一些高级主题和优化策略。 本书会深入分析多径效应、衰落、干扰等无线信道特性对通信性能的影响，并介绍相应的对抗技术，如分集技术（空间分集、时间分集、频率分集）、均衡技术（线性均衡、非线性均衡）等。 对于MIMO（多输入多输出）技术，本书会介绍其基本原理，即利用多根天线来提升通信的容量和可靠性，并探讨其中的空间复用、空间分集和波束形成等关键技术。 此外，本书还将触及一些前沿通信技术，如软件定义无线电（SDR）和认知无线电（CR）的基本概念，以及它们如何通过软件来灵活实现复杂的通信功能和智能的频谱管理。 结论 《数字信号处理在通信系统中的应用》力求为读者构建一个扎实的理论基础，并引导读者理解和掌握数字信号处理在设计和优化现代通信系统中的关键作用。通过对调制解调、信道编码、多址接入、同步以及信道特性对抗等核心技术的深入剖析，本书旨在培养读者分析和解决复杂通信工程问题的能力，并为他们深入学习和研究下一代通信技术奠定坚实基础。本书不仅是相关专业学生宝贵的教材，也是通信领域工程师和研究人员的实用参考。

评分☆☆☆☆☆

从阅读体验的角度来看，这本书的叙事节奏把握得非常好，仿佛有一位经验丰富的导师在身边耳提面命。它成功避免了许多技术书籍中常见的弊病——即在介绍完一个复杂的算法后，便草草收场，留下读者在大量的数学符号中迷失。相反，作者在引入每一个新的编码方案时，都会先用一段清晰的白话文总结其核心思想和主要优点，然后再深入到数学细节。这种“先建立直觉，再夯实基础”的策略，极大地降低了学习曲线的陡峭程度。例如，在讨论纠错能力的性能分析时，它不是简单地抛出一个误码率曲线图，而是会花篇幅解释这个性能是如何通过概率论和近似分析得出的，并指出在不同信噪比区域内，哪种编码方案更具优势。这种对“讲解”而非仅仅是“陈述”的重视，使得长时间的阅读也保持了很高的专注度和愉悦感，很少出现那种读完一段却不知所云的挫败感。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度是令人印象深刻的。我之前阅读过几本侧重于传统前向纠错码（如卷积码和BCCH码）的著作，但鲜有能将新兴的强大编码技术如低密度奇偶校验码（LDPC）和极化码（Polar Codes）进行如此系统化对比阐述的。作者在介绍LDPC码时，对译码算法——特别是BP算法的推导过程详尽入微，甚至对固定点和浮点实现的数值稳定性问题也进行了探讨，这对于准备进行算法仿真和优化工作的研究人员来说，价值无可估量。而对于极化码，本书的亮点在于它不仅仅介绍了构造过程，更清晰地阐述了其基于信息论中“信道极化”这一深刻物理现象的理论根基，使得读者能够真正理解它为何能达到香农限。这种对技术发展脉络的梳理，让读者能清晰地看到编码技术从理论探索到工程实现的完整轨迹。阅读过程中，我多次停下来，回顾这些前沿技术的迭代，深感作者在知识体系构建上的深厚功力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计非常精美，封面采用了一种哑光质感，书名烫金的字体在灯光下熠熠生辉，透露出一种专业而沉稳的气息。我是在一家老牌书店的角落里偶然发现它的，那一刻我就被它独特的书名所吸引。作为一名刚入门的通信工程专业的学生，我深知理论基础的重要性，而这本书的排版布局也着实下了一番功夫，图文并茂，清晰易读。每一章节的开头都有一个简洁的引言，勾勒出本章的核心议题，让人在深入细节之前能有一个宏观的把握。更值得称赞的是，书中的插图和示意图都极为精致，那些复杂的系统框图和信号流程图，通过巧妙的色彩搭配和结构划分，变得不再那么令人望而生畏，这对于我这样还在努力适应高难度专业知识的学习者来说，无疑是一剂强心针。我特别喜欢它在章节末尾设置的“思考题与扩展阅读”部分，它不仅仅是简单的习题堆砌，而是引导读者去思考更深层次的问题，甚至是当前研究领域的前沿方向，这极大地激发了我自主学习的兴趣和探索欲。可以说，这本书在视觉和结构上，完美地平衡了学术的严谨性与阅读的舒适度，让人愿意拿起它，沉浸其中。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我最初是带着一丝怀疑拿起这本书的，因为市面上关于编码理论的书籍浩如烟海，真正能做到既深入浅出又兼顾前沿的凤毛麟角。然而，这本书在处理基础概念时的那种细腻和耐心，彻底打消了我的顾虑。它没有直接跳到复杂的代数结构，而是从最直观的信道模型和噪声对信息的影响入手，用生活化的例子来类比，比如模拟传输过程中的“失真”如何被视为一种“错误”。这种循序渐进的教学方法，让我那些原本模糊不清的概率论和信息论基础瞬间清晰起来。特别是当它开始讲解信道编码的原理时，作者似乎拥有洞察读者困惑的能力，总能在关键节点上提供一个全新的视角。举例来说，对于循环冗余校验（CRC）的介绍，它不仅仅停留在多项式运算的层面，而是深入探讨了其在实际工程中如何高效地硬件实现，以及它相对于其他校验码的优越性。这种将抽象理论紧密联系到工程实践的写法，让我感觉我阅读的不是一本枯燥的教科书，而是一部实战指南，它教会了我“为什么”要这样做，而不仅仅是“如何”去计算。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我感到惊喜的是它在“安全”维度上的探讨。很多同类书籍往往将焦点完全集中在可靠性（即纠错能力）上，而忽略了信息在传输过程中可能面临的主动攻击，比如对抗性噪声或蓄意干扰。本书的后半部分则非常出色地弥补了这一空白，它引入了关于抗干扰编码和信息隐藏的一些基础概念。虽然这些内容可能不如传统纠错码那样深入，但它们为我们打开了一个全新的视野：优秀的编码不仅要抵抗随机的自然噪声，还必须具备一定的韧性去面对恶意信号。书中对于特定信道编码在对抗某些已知攻击模式下的表现分析，虽然篇幅有限，但极具启发性，让我意识到了在设计未来通信系统时，可靠性和安全性必须被视为同一枚硬币的两面。这对于那些致力于构建下一代安全通信基础设施的工程师和研究人员来说，无疑是一份宝贵的参考资料，它提供了一个将信息论、编码理论与信息安全交叉融合的绝佳起点。