现代纠错编码与调制理论及应用PDF电子书下载

第1章 绪论 2

1.1纠错码理论的历史回顾 2

1.2近十年来纠错码理论的突破性发展 4

第2章 信息论基础 8

2.1熵和互信息的概念 8

2.2信道容量的概念 11

2.3纠错码与信道容量的关系 13

第3章 纠错码的基本概念 20

3.1差错控制的基本概念 20

3.2差错控制系统 21

3.3纠错码的基本概念 23

3.3.1编码效率 23

3.3.2编码增益 24

3.3.3信息码元与监督码元 24

3.3.4许用码组与禁用码组 24

3.3.5编码距离 24

3.4检错纠错能力与最小码间距离dmin的关系 25

3.5差错控制编码的效用 27

3.6纠错码的分类 28

第4章 纠错码的代数基础 31

4.1整数的基本知识 31

4.2代数系统的基本概念 32

4.3多项式剩余类环 34

4.3.1关于多项式的几个定义 34

4.3.2多项式的运算规则 35

4.3.3多项式剩余类构成有限域 36

4.4有限域代数的基础知识 36

4.5中国剩余定理（孙子定理） 39

第5章 线性分组码 42

5.1线性分组码的基本概念 42

5.2码的校验矩阵与生成矩阵 43

5.3线性分组码的伴随式与解码方法 44

5.4最大距离码与完备码 46

5.5汉明码与格雷码 47

5.6哈达玛码（HadamardCode）与瑞德-穆勒码（Reed-Muller Code） 48

5.7线性分组码的性能限 52

5.8线性分组码在第三代移动通信系统中的应用 54

5.8.1编码器结构 55

5.8.2解码算法 58

5.8.3仿真验证 64

5.8.4结论 65

第6章 循环码 67

6.1循环码的基本概念 67

6.2循环码的多项式描述 67

6.3循环码的矩阵描述 69

6.4缩短循环码与循环冗余校验码 71

6.5Fire（弗尔）码和QR（平方剩余）码 72

6.6BCH码和R-S码 75

6.7多项式乘除法电路 77

6.7.1多项式乘法电路 77

6.7.2多项式除法电路 79

6.7.3多项式乘除法电路 80

6.7.4循环码的编码电路 82

6.8循环码的解码 83

6.8.1梅杰特解码器 84

6.8.2捕错解码器 88

6.8.3缩短循环码的解码 90

6.9BCH码和R-S码的编码构造 92

6.9.1BCH码的构造方法 94

6.9.2R-S码的构造方法 98

6.10BCH码和R-S码的解码方法 100

6.10.1关键方程的引入 100

6.10.2多项式的欧几里德算法 102

6.10.3BCH/R-S码的解码步骤 105

6.10.4仿真结果 109

6.11删除信道下的解码 112

第7章 卷积码 119

7.1卷积码的基本概念 119

7.2卷积码的描述 120

7.2.1卷积码的矩阵描述 120

7.2.2卷积码的树图描述 125

7.2.3卷积码的状态图描述 126

7.2.4卷积码的网格图描述 126

7.2.5卷积码的多项式表示 128

7.3卷积码的维特比解码算法 128

7.3.1维特比解码算法的基本原理 128

7.3.2维特比解码算法的性能 132

7.4卷积码的距离特性 134

7.5卷积码距离谱的信号流图法 136

7.5.1线性状态方程法 138

7.5.2图解变换法 139

7.6卷积码的性能分析 140

7.7卷积码在通信中的应用 145

第8章 交织码、级联码与TCM和PCM 147

8.1交织 147

8.1.1块交织 148

8.1.2比特翻转交织 148

8.1.3权位倒置交织器的提出 149

8.2级联码 151

8.3网格编码调制（TCM） 152

8.3.18PSK4状态的TCM 152

8.3.2一般的TCM 155

8.4CPM调制和解调技术 158

8.4.1CPM信号的一般表达式及其线性近似模型 158

8.4.2GSM中的调制技术——GMSK调制 160

8.4.3无线信道下的CPM信号的最佳解调技术——MLSE均衡解调技术 161

第9章 Turbo码 165

9.1Turbo码的编码方法 165

9.2Turbo码的解码方法 166

9.2.1MAP、Log_MAP和Max_Log_MAP算法 168

9.2.2SOVA算法 171

9.2.3各种算法小结 174

9.3Turbo码的分量码与交织器的设计 175

9.4Turbo码解码质量的估值技术 177

9.4.1对误帧率的估值算法研究 177

9.4.2对误码率的估值算法研究 180

9.4.3仿真比较性研究 181

9.4.4结论 184

9.5Turbo码的自适应迭代算法 184

9.5.1自适应迭代解码算法的研究综述 185

9.5.2新的自适应迭代算法 186

9.5.3仿真比较性研究 189

9.5.4结论 193

9.6Turbo码在第三代移动通信中的应用 194

9.6.1Turbo码在cdma2000中的应用 194

9.6.2Turbo码在WCDMA系统中的应用 200

9.6.3卷积Turbo码在WiMAX系统中的应用 204

9.6.4协议中Turbo码的比较研究 210

9.7本章总结 213

第10章 LDPC码 215

10.1LDPC码的提出和再发现 215

10.2Gallager码编码原理 217

10.3Gallager码解码原理 218

10.4非规则LDPC码的编码构造方法 220

10.4.1监督矩阵的构造方法 222

10.4.2从监督矩阵到生成矩阵的编码方法 224

10.5LDPC码的迭代算法——和积算法 226

10.5.1初始化 226

10.5.2迭代过程 227

10.6LDPC码的性能分析和数学建模 229

10.6.1Gallager码的性能分析 229

10.6.2Luby对非规则LDPC码的性能分析 231

10.7LDPC码的高效解码实现方法 232

10.7.1基于似然比值的LDPC解码实现方法 233

10.7.2新的差分解码算法及其简化算法的提出 236

10.7.3仿真测试和对比 238

10.7.4结论 241

10.8多进制LDPC码 241

10.8.1多进制LDPC码的构造 242

10.8.2多进制LDPC码的解码 243

10.8.3GF（q）域上的LDPC码的解码性能 246

10.8.4结论 250

10.9本章总结 250

第11章 统一编解码与密度进化理论 250

11.1要素图与和积算法 252

11.1.1计算单个边缘函数 254

11.1.2计算所有边缘函数 255

11.2前/后向算法的要素图解释 258

11.2.1前/后向算法的要素图表示 258

11.2.2Turbo码的迭代解码的要素图表示 260

11.3LDPC码和RA码的要素图解释 261

11.3.1LDPC码 261

11.3.2RA码 261

11.3.3二进制变量和校验式的简化 262

11.4密度进化的分析方法 264

11.4.1密度进化模型和高斯近似 265

11.4.2解码收敛的动态模型 267

11.5本章总结 271

第12章 移动通信系统中的信道编码 271

12.1GSM系统的信道编码 273

12.1.1GSM的信道编码方案 273

12.1.2全速率语音信道（TCH/FS）的信道编码 274

12.2IS-95系统中的信道编码 276

12.2.1检错CRC 277

12.2.2前向纠错码（FEC） 277

12.2.3交织编码 278

12.3cdma2000系统的信道编码 282

12.3.1检错CRC 282

12.3.2前向纠错码FEC 283

12.3.3交织编码 285

12.4WCDMA系统的信道编码 287

12.4.1信道编码/复用流程 287

12.4.2WCDMA系统中的信道检错、纠错编码 289

12.4.3WCDMA系统中不同业务数据的编码/复用过程 291

12.5协议比较 293

第13章 无线信道估计与Turbo码的补偿解码 293

13.1Nakagami衰落信道下的信噪比（半盲）估值及其在Turbo解码中的应用 296

13.1.1系统模型及Nakagami衰落随机变量的两个定理 296

13.1.2Nakagami信道下SNR估值的新算法 301

13.1.3Turbo解码信道补偿估值算法及其对解码精度的灵敏性仿真对比测试 308

13.1.4结论 314

13.2Nakagami衰落信道下的信道状态（全盲）估值算法及其在Turbo解码中的应用 315

13.2.1研究综述 316

13.2.2Nakagami信道下SNR估值的新算法及全盲估值算法 318

13.2.3Turbo解码信道补偿估值算法及其对解码精度的灵敏性仿真对比测试 327

13.2.4结论 329

13.3本章总结 331

第14章 未来移动通信标准中的低密度校验码 333

14.1802.16e LDPC码部分协议介绍 333

14.2中兴关于LDPC码的提案内容介绍 337

14.2.1LDPC母码编码器介绍 339

14.2.2用于低于母码码率的LDPC缩短编码方式 340

14.2.3用于高于母码码率的LDPC打孔编码方式 341

14.3三菱关于LDPC码的提案内容介绍 343

14.3.1三菱LDPC码的构造和描述 343

14.3.2适用于多码率的RC-LDPC码 346

14.4我们提出的一种增强型的LDPC码 347

14.5仿真结果 349

14.5.1802.16e仿真结果图 349

14.5.2中兴仿真结果图 353

14.5.33种方案比较图 355

14.5.4我们提出的增强型LDPC码的仿真性能 357

14.6结论 364

第15章 未来移动通信标准中的调制技术 364

15.1简介 366

15.2OFDM 367

15.3旋转调制（Rotation-modulation）技术 372

15.3.1普通调制方式 373

15.3.2旋转调制技术 373

15.3.3OFDM调制的旋转调制符号映射与时频二维交织 374

15.3.4最大似然解调器 375

15.4LDPC-OFDM仿真系统 375

15.5结论 386

参考文献 387