無綫通信的可靠和安全編碼 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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文紅 著

圖書標籤:

• 無綫通信
• 可靠性
• 安全性
• 編碼
• 信息論
• 通信工程
• 密碼學
• 糾錯碼
• 無綫安全
• 信號處理

店鋪： 北京愛讀者圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118074697

商品編碼：29728963977

包裝：平裝

齣版時間：2011-05-01

基本信息

書名：無綫通信的可靠和安全編碼

定價：32.00元

作者：文紅

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2011-05-01

ISBN：9787118074697

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.272kg

編輯推薦

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文紅所著的《無綫通信的可靠和安全編碼》在係統介紹LDPC碼和Turbo碼的基本原理、分析方法和應用的基礎上，介紹瞭無綫通信中基於信道編碼的物理層安全技術概念和框架，對無綫移動通信信道模型下的物理層安全係統進行瞭剖析，對基於信道編碼的“秘密編、譯技術”進行瞭分析。本書是作者從事無綫通信可靠性和安全性跨領域交叉研究的重要成果，對於有誌於從事無綫通信可靠性和安全性理論及應用研究的人員來說，本書有助於引導其快速進入該研究領域，同時本書的齣版將促進無綫通信可靠性和安全性新技術的發展，並促進新技術在下一代移動通信中的應用。

內容提要

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文紅所著的《無綫通信的可靠和安全編碼》介紹瞭無綫通信係統的物理層可靠和安全通信的概念和框架。在詳細介紹先進信道編碼——Turbo碼和LDPC碼的編、譯碼基本原理及各種譯碼算法基礎上，分析瞭基於信道編碼的五條件秘密通信係統的建立以及秘密安全編碼設計標準；給齣幾類秘密編碼的設計和安全性能。各章原理的敘述力求突齣概念清晰，注重理論推導和仿真試驗驗證相結閤。全書對材料的闡述循序漸進；在內容上既有必要的數學和信息論基礎，又著重於物理概念的解釋。本書在編寫中充分考慮瞭不同層次讀者的需求，讀者可以通讀，也可以根據需要選擇相關章節閱讀。《無綫通信的可靠和安全編碼》適用對象為高等院校信息類各專業本科高年級、研究生、教師及科研院所從事無綫通信可靠性和安全性等領域研究的科研和工程技術人員。

目錄

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章 緒論 1.1 無綫通信係統的結構 1.2 信道編碼技術概述 1.3 無綫通信安全 1.4 無綫通信的物理層安全概述第2章 可靠與安全編碼基礎 2.1 可靠編譯碼的基本原理 2.1.1 綫性分組碼的概念 2.1.2 捲積碼的概念 2.1.3 信道容量與香農限 2.2 安全編譯碼的基本原理 2.2.1 保密和香農不可實現理論 2.2.2 信道模型與秘密容量第3章 LDPC碼概述 3.1 圖論基礎知識 3.1.1 圖的定義 3.1.2 雙嚮圖 3.1.3 圖的矩陣錶示 3.2 LDPC碼的描述和圖模型錶達 3.3 LDPC碼的分類 3.3.1 規則LDPC碼和非規則LDPC碼 3.3.2 二元LDPC碼和q元LDPC碼 3.4 二元LDPC碼的構造 3.4.1 有限幾何方法構造的LDPC碼 3.4.2 半LDPC碼 3.5 q元LDPC碼的構造 3.5.1 有限幾何多元LDPC碼 3.5.2 由同構MDS碼構造的多元LDPC碼 3.6 LDPC碼譯碼概述 3.6.1 LDPC碼的硬判決譯碼 3.6.2 LDPC碼的BP譯碼與其改進譯碼 3.7 LDPC碼的概率譯碼方法 3.7.1 序列 3.7.2 LDPC碼的概率譯碼 3.7.3 LDPC碼概率譯碼器的改進第4章 LDPC碼的鏈路自適應差錯控製 4.1 LDPC碼的增加冗餘HARQ方式 4.1.1 HARQ的三種基本類型簡介 4.1.2 LDPC碼的遞增冗餘HARQ原理方案 4.2 LDPC碼增加冗餘HARQ方式的迭代譯碼方法 4.2.1 譯碼改進的理論依據 4.2.2 IR_HARQ方式下基於LDPC碼的譯碼改進 4.3 聯閤LDPc碼的AMC和HARQ的跨層設計 4.3.1 概述 4.3.2 LDPC碼的自適應調製 4.3.3 LDPC碼的自適應調製與HARQ的跨層設計第5章 刪除信道下的LDPC碼 5.1 噴泉碼 5.1.1 噴泉碼介紹 5.1.2 噴泉碼的分類 5.1.3 噴泉碼存在的問題 5.1.4 噴泉碼在協作通信中的應用 5.1.5 噴泉碼在深空通信中的應用 5.2 LT碼 5.2.1 度的確定 5.2.2 LT碼的編碼符號的生成 5.2.3 LT碼的譯碼 5.3 Raptor碼 5.3.1 Raptor碼構造 5.3.2 Raptor碼的多層校驗預編碼 5.3.3 Raptor碼的譯碼 5.4 在刪除信道下噴泉碼的性能仿真 5.4.1 仿真模型 5.4.2 二進製刪除信道模型 5.4.3 LT碼在刪除信道下的性能分析 5.4.4 LT碼的平均碼率第6章 Turbo碼 6.1 Turbo碼編碼原理 6.1.1 Turbo碼的基本原理 6.1.2 Turbo碼的編碼原理 6.2 Turbo碼譯碼原理 6.3 級聯Turbo碼 6.3.1 空時分組碼和Turbo碼級聯技術 6.3.2 RS碼和Turbo碼級聯技術 6.4 Turbo碼交織器設計 6.4.1 交織器 6.4.2 其他交織器設計第7章 信息論安全的基礎原理 7.1 基本定義 7.2 現代密碼學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 編碼以達到秘密容量 7.3.3 三終端密鑰協議第8章 無條件安全通信模型 8.1 無條件安全通信係統 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 可靠與安全的多天綫廣播模型第9章 秘密編碼方案 9.1 綫性分組碼相關 9.1.1 標準陣列譯碼 9.1.2 綫性碼的碼重分布與不可檢錯概率 9.2 基於BCH碼的秘密編碼方案 9.2.1 秘密編碼基礎知識介紹 9.2.2 二進製本原BCH碼概述 9.2.3 基於優檢錯碼的二進製本原BCH碼的秘密編碼 9.2.4 基於非優檢錯碼的二進製本原BCH碼的秘密編碼 9.3 基於其他編碼的秘密編碼方案 9.3.1 基於漢明碼的秘密編碼方案 9.3.2 基於Golay碼的秘密編碼方案參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《數字信號處理在通信係統中的應用》 圖書簡介 《數字信號處理在通信係統中的應用》一書旨在深入探討數字信號處理（DSP）技術在現代通信係統設計與實現中的核心作用。本書內容嚴謹，理論與實踐並重，係統地介紹瞭DSP在信號的産生、傳輸、接收、解碼以及係統優化等各個環節的關鍵技術和最新進展。本書的讀者對象包括通信工程、電子工程、計算機科學等專業的本科生、研究生，以及從事通信係統研發、信號處理算法設計、係統集成和優化的工程師和研究人員。 第一章：通信係統概述與數字信號處理基礎 本章首先迴顧瞭通信係統的基本構成和發展曆程，從模擬通信過渡到數字通信的必然性及其帶來的優勢。在此基礎上，重點介紹瞭數字信號處理在通信係統中的重要性，包括提高信號質量、增強抗乾擾能力、實現靈活多樣的通信功能以及提高頻譜利用率等。 緊接著，本章係統地梳理瞭數字信號處理的數學基礎，包括離散時間信號與係統、傅裏葉分析（DTFT, DFT, FFT）、Z變換等。通過大量的例證，闡述瞭這些數學工具如何應用於理解和分析信號的頻率特性、係統響應以及穩定性。對於離散時間傅裏葉變換（DTFT）的性質、收斂性以及其與連續時間傅裏葉變換（CTFT）的關係進行瞭詳細介紹。快速傅裏葉變換（FFT）算法的原理、復雜度分析以及在通信係統中的實際應用場景，如頻譜分析、濾波器設計等，得到瞭深入的闡述。Z變換作為分析離散時間綫性時不變（LTI）係統的強大工具，其收斂域的物理意義、性質以及在係統分析和設計中的作用被詳盡講解。 此外，本章還介紹瞭有限脈衝響應（FIR）濾波器和無限脈衝響應（IIR）濾波器的基本概念、設計方法和優缺點。通過具體算例，展示瞭如何根據實際通信場景的需求，選擇和設計閤適的濾波器來滿足特定的頻率選擇性要求，例如去除噪聲、分離信道等。 第二章：數字調製與解調技術 本章深入分析瞭各種數字調製技術在通信係統中的原理、實現及其性能。從基本的幅移鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）到更高效的二次相位編碼（QPSK）、正交頻分復用（OFDM）等，本書詳細闡述瞭它們的工作機製、星座圖錶示以及在不同信道條件下的性能錶現。 對於ASK，介紹瞭其不同類型的實現方式（如OOK）以及在簡單場景的應用，並分析瞭其對噪聲的敏感性。FSK的原理，包括雙邊帶FSK和最小頻移鍵控（MSK）的特點，以及它們在頻率閤成和接收端解調的挑戰。PSK的綫性調製特點，特彆是BPSK和QPSK在誤碼率（BER）性能上的比較，以及其對載波同步的要求。 本書著重介紹瞭正交頻分復用（OFDM）技術。OFDM作為現代高速數據通信（如Wi-Fi、4G/5G）的核心技術之一，其基本原理，即將高速數據流分割成多個低速數據流，並在相互正交的子載波上進行傳輸，被詳盡解析。章節中會討論OFDM的優勢，如對多徑衰落的魯棒性、頻譜效率高等，以及其實現的關鍵技術，包括快速傅裏葉變換（FFT）和逆快速傅裏葉變換（IFFT）的應用、循環前綴（CP）的引入以對抗符號間乾擾（ISI）的原理。 在解調技術方麵，本書探討瞭相乾解調、非相乾解調以及最佳接收機的設計理念。對於相乾解調，詳細介紹瞭載波同步和定時同步的重要性，以及實現這些同步的技術。非相乾解調的原理和適用場景，特彆是在對載波相位信息要求不高的係統中。 第三章：信道編碼與糾錯技術 本章聚焦於通信係統中至關重要的糾錯編碼技術，旨在提高信號在噪聲和乾擾信道中的傳輸可靠性。本書係統地介紹瞭綫性分組碼（如Hamming碼、RS碼）、捲積碼以及Turbo碼、LDPC碼等現代高性能糾錯碼。 對於綫性分組碼，詳細闡述瞭其編碼和解碼原理，包括監督矩陣、生成矩陣的概念，以及如何通過譯碼算法（如硬判決譯碼、軟判決譯碼）來檢測和糾正錯誤。Hamming碼作為一種經典的綫性分組碼，其構造和糾錯能力被具體分析。 捲積碼作為一種能夠處理連續數據流的編碼方式，本書闡述瞭其生成多項式、編碼器的結構以及Viterbi譯碼算法的原理和實現。Viterbi算法在最大似然譯碼方麵的性能優勢被重點突齣。 隨後，本書將重點介紹當前主流的高性能糾錯碼，如Turbo碼和低密度奇偶校驗碼（LDPC）碼。對於Turbo碼，深入剖析其迭代譯碼的原理，即兩個捲積編碼器和交織器的結閤，以及它們如何協同工作以逼近香農極限。LDPC碼的稀疏校驗矩陣結構以及基於消息傳遞的譯碼算法（如和積算法）的工作機製被詳細闡述。本書還會討論這些現代糾錯碼在現代通信係統（如3G/4G/5G、衛星通信）中的成功應用案例。 第四章：多址接入技術與頻譜共享 本章深入探討瞭在有限的頻譜資源下，如何允許多個用戶共享通信信道的各種技術。本書詳細介紹瞭傳統的時分多址（TDMA）、頻分多址（FDMA）、碼分多址（CDMA）以及正交頻分多址（OFDMA）等技術。 TDMA的基本原理，即用戶在不同的時間段內訪問信道，以及其幀結構和時隙分配策略。FDMA則通過將總帶寬分割成多個子信道，允許用戶在不同的頻率上同時通信。CDMA的核心思想是利用不同的僞隨機碼（PN碼）來區分用戶，使得所有用戶在同一時間、同一頻率上進行通信。本書將分析CDMA的擴頻原理、自相關特性以及其抗乾擾能力。 OFDMA作為OFDM技術的擴展，它將OFDM的子載波分配給不同的用戶，是4G/5G移動通信係統中廣泛采用的多址技術。本章將詳細解析OFDMA的子載波分配機製、資源調度策略以及與OFDM結閤的優勢。 此外，本書還會初步探討一些新興的頻譜共享技術，例如認知無綫電（Cognitive Radio）中的動態頻譜接入（DSA），以及頻譜感知和乾擾協調的基本概念，為讀者展望未來通信技術的發展方嚮。 第五章：通信係統中的同步技術 同步是通信係統正常工作的基石，本章專門探討瞭不同類型的同步技術，包括載波同步、定時同步和幀同步。 載波同步是實現相乾解調的關鍵，本書介紹瞭多種載波同步環路的實現方式，如Costas環、PLL（鎖相環）等，並分析瞭它們在噪聲和頻率偏移環境下的性能。 定時同步則確保接收端能夠準確地采樣接收到的信號，避免符號間乾擾。本章詳細闡述瞭各種定時恢復算法，如過采樣法、早期-晚期法等，並分析瞭它們在不同信噪比下的收斂速度和精度。 幀同步用於識彆數據幀的起始和結束，本書介紹瞭基於訓練序列、長同步碼等方法的幀同步技術，並討論瞭如何在復雜信道環境下提高幀同步的魯棒性。 第六章：高級通信係統設計與優化 本章將之前章節所介紹的基礎技術融會貫通，探討瞭現代通信係統設計中的一些高級主題和優化策略。 本書會深入分析多徑效應、衰落、乾擾等無綫信道特性對通信性能的影響，並介紹相應的對抗技術，如分集技術（空間分集、時間分集、頻率分集）、均衡技術（綫性均衡、非綫性均衡）等。 對於MIMO（多輸入多輸齣）技術，本書會介紹其基本原理，即利用多根天綫來提升通信的容量和可靠性，並探討其中的空間復用、空間分集和波束形成等關鍵技術。 此外，本書還將觸及一些前沿通信技術，如軟件定義無綫電（SDR）和認知無綫電（CR）的基本概念，以及它們如何通過軟件來靈活實現復雜的通信功能和智能的頻譜管理。 結論 《數字信號處理在通信係統中的應用》力求為讀者構建一個紮實的理論基礎，並引導讀者理解和掌握數字信號處理在設計和優化現代通信係統中的關鍵作用。通過對調製解調、信道編碼、多址接入、同步以及信道特性對抗等核心技術的深入剖析，本書旨在培養讀者分析和解決復雜通信工程問題的能力，並為他們深入學習和研究下一代通信技術奠定堅實基礎。本書不僅是相關專業學生寶貴的教材，也是通信領域工程師和研究人員的實用參考。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我最初是帶著一絲懷疑拿起這本書的，因為市麵上關於編碼理論的書籍浩如煙海，真正能做到既深入淺齣又兼顧前沿的鳳毛麟角。然而，這本書在處理基礎概念時的那種細膩和耐心，徹底打消瞭我的顧慮。它沒有直接跳到復雜的代數結構，而是從最直觀的信道模型和噪聲對信息的影響入手，用生活化的例子來類比，比如模擬傳輸過程中的“失真”如何被視為一種“錯誤”。這種循序漸進的教學方法，讓我那些原本模糊不清的概率論和信息論基礎瞬間清晰起來。特彆是當它開始講解信道編碼的原理時，作者似乎擁有洞察讀者睏惑的能力，總能在關鍵節點上提供一個全新的視角。舉例來說，對於循環冗餘校驗（CRC）的介紹，它不僅僅停留在多項式運算的層麵，而是深入探討瞭其在實際工程中如何高效地硬件實現，以及它相對於其他校驗碼的優越性。這種將抽象理論緊密聯係到工程實踐的寫法，讓我感覺我閱讀的不是一本枯燥的教科書，而是一部實戰指南，它教會瞭我“為什麼”要這樣做，而不僅僅是“如何”去計算。

評分☆☆☆☆☆

從閱讀體驗的角度來看，這本書的敘事節奏把握得非常好，仿佛有一位經驗豐富的導師在身邊耳提麵命。它成功避免瞭許多技術書籍中常見的弊病——即在介紹完一個復雜的算法後，便草草收場，留下讀者在大量的數學符號中迷失。相反，作者在引入每一個新的編碼方案時，都會先用一段清晰的白話文總結其核心思想和主要優點，然後再深入到數學細節。這種“先建立直覺，再夯實基礎”的策略，極大地降低瞭學習麯綫的陡峭程度。例如，在討論糾錯能力的性能分析時，它不是簡單地拋齣一個誤碼率麯綫圖，而是會花篇幅解釋這個性能是如何通過概率論和近似分析得齣的，並指齣在不同信噪比區域內，哪種編碼方案更具優勢。這種對“講解”而非僅僅是“陳述”的重視，使得長時間的閱讀也保持瞭很高的專注度和愉悅感，很少齣現那種讀完一段卻不知所雲的挫敗感。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我感到驚喜的是它在“安全”維度上的探討。很多同類書籍往往將焦點完全集中在可靠性（即糾錯能力）上，而忽略瞭信息在傳輸過程中可能麵臨的主動攻擊，比如對抗性噪聲或蓄意乾擾。本書的後半部分則非常齣色地彌補瞭這一空白，它引入瞭關於抗乾擾編碼和信息隱藏的一些基礎概念。雖然這些內容可能不如傳統糾錯碼那樣深入，但它們為我們打開瞭一個全新的視野：優秀的編碼不僅要抵抗隨機的自然噪聲，還必須具備一定的韌性去麵對惡意信號。書中對於特定信道編碼在對抗某些已知攻擊模式下的錶現分析，雖然篇幅有限，但極具啓發性，讓我意識到瞭在設計未來通信係統時，可靠性和安全性必須被視為同一枚硬幣的兩麵。這對於那些緻力於構建下一代安全通信基礎設施的工程師和研究人員來說，無疑是一份寶貴的參考資料，它提供瞭一個將信息論、編碼理論與信息安全交叉融閤的絕佳起點。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度是令人印象深刻的。我之前閱讀過幾本側重於傳統前嚮糾錯碼（如捲積碼和BCCH碼）的著作，但鮮有能將新興的強大編碼技術如低密度奇偶校驗碼（LDPC）和極化碼（Polar Codes）進行如此係統化對比闡述的。作者在介紹LDPC碼時，對譯碼算法——特彆是BP算法的推導過程詳盡入微，甚至對固定點和浮點實現的數值穩定性問題也進行瞭探討，這對於準備進行算法仿真和優化工作的研究人員來說，價值無可估量。而對於極化碼，本書的亮點在於它不僅僅介紹瞭構造過程，更清晰地闡述瞭其基於信息論中“信道極化”這一深刻物理現象的理論根基，使得讀者能夠真正理解它為何能達到香農限。這種對技術發展脈絡的梳理，讓讀者能清晰地看到編碼技術從理論探索到工程實現的完整軌跡。閱讀過程中，我多次停下來，迴顧這些前沿技術的迭代，深感作者在知識體係構建上的深厚功力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計非常精美，封麵采用瞭一種啞光質感，書名燙金的字體在燈光下熠熠生輝，透露齣一種專業而沉穩的氣息。我是在一傢老牌書店的角落裏偶然發現它的，那一刻我就被它獨特的書名所吸引。作為一名剛入門的通信工程專業的學生，我深知理論基礎的重要性，而這本書的排版布局也著實下瞭一番功夫，圖文並茂，清晰易讀。每一章節的開頭都有一個簡潔的引言，勾勒齣本章的核心議題，讓人在深入細節之前能有一個宏觀的把握。更值得稱贊的是，書中的插圖和示意圖都極為精緻，那些復雜的係統框圖和信號流程圖，通過巧妙的色彩搭配和結構劃分，變得不再那麼令人望而生畏，這對於我這樣還在努力適應高難度專業知識的學習者來說，無疑是一劑強心針。我特彆喜歡它在章節末尾設置的“思考題與擴展閱讀”部分，它不僅僅是簡單的習題堆砌，而是引導讀者去思考更深層次的問題，甚至是當前研究領域的前沿方嚮，這極大地激發瞭我自主學習的興趣和探索欲。可以說，這本書在視覺和結構上，完美地平衡瞭學術的嚴謹性與閱讀的舒適度，讓人願意拿起它，沉浸其中。