第1章 背景介绍 1
1.1前几代移动通信的演进 3
1.2第五代移动通信系统（5G-NR）的系统要求 5
1.2.1主要场景 5
1.2.2关键性能指标和评估方法 7
1.2.3调制编码的性能仿真参数 9
1.3信道编码的主要方案 9
1.3.1低密度校验码（LDPC） 9
1.3.2极化码（Polar Code） 10
1.3.3卷积码（Convolutional Code） 10
1.3.4 Turbo码 11
1.3.5外层编码（Outer Code） 11
1.3.6其他高级编码方案 12
1.4本书的目的和篇章结构 13
参考文献 14
第2章 低密度校验码（LDPC） 17
2.1 LDPC的产生和发展 18
2.2 LDPC码的基本原理 20
2.2.1 Gallager码 20
2.2.2规则LDPC和非规则LDPC 22
2.2.3置信度传播的基本原理及其应用 23
2.2.4实用的解码方法 27
2.2.5性能的理论分析 29
2.3准循环LDPC码（QC-LDPC） 32
2.3.1扩展矩阵 33
2.3.2基础矩阵的基本结构 38
2.3.3编码算法 39
2.3.4准循环LDPC码的多码长设计 42
2.3.5基于QC-LDPC码的多码率设计 45
2.3.6基于QC-LDPC码的精细码率调整 46
2.3.7一般LDPC码的短圈特性 46
2.3.8 QC-LDPC码的短圈特性 48
2.4 QC-LDPC码的译码结构 50
2.4.1全并行译码（Full-parallel） 52
2.4.2行并行译码（Row-parallel） 54
2.4.3块并行译码（Block-parallel） 57
2.5 LDPC在5G-NR中的标准进展 59
2.5.1提升值设计 59
2.5.2紧凑型基本图设计 62
2.5.3基本图 63
2.5.4速率匹配 69
2.5.5交织 71
2.5.6分段 73
2.5.7信道质量指示（CQI）表格和编码调制方案（MCS）表格 75
2.5.8传输块大小（TBS， Transport Block Size）的确定 78
2.6复杂度、吞吐量和解码时延 83
2.6.1复杂度 83
2.6.2吞吐量 84
2.6.3解码时延 84
2.7链路性能 85
2.7.1短码 85
2.7.2中长码 86
2.7.3长码 86
2.8 LDPC码在3GPP中的应用 87
2.9未来发展 94
2.10小结 94
参考文献 95
第3章 极化码 99
3.1 Polar码的起源 101
3.2 Polar码在国内外的研究状况 102
3.3 Polar码的基本原理 106
3.3.1信道 106
3.3.2信道合并 107
3.3.3信道分离 109
3.3.4信道极化 110
3.4极化码基本的编码和解码方法 112
3.4.1编码简介 112
3.4.2解码简介 113
3.5 Polar码构造 116
3.5.1错误检测 117
3.5.2编码矩阵生成 123
3.6 Polar码序列 127
3.6.1基本概念 127
3.6.2若干序列介绍 129
3.6.3序列的特性 136
3.6.4序列的选择准则 137
3.6.5序列的融合、3GPP最终选择的序列及未来发展 138
3.6.6速率匹配对序列的预冻结 139
3.7 Polar码的速率匹配 140
3.8交织 141
3.8.1等腰直角三角形交织 141
3.8.2双矩形交织 143
3.8.3速率匹配过程中的交织 143
3.9 Polar码的重传 145
3.10分段 147
3.11系统Polar码 148
3.12 2D Polar码 151
3.13 Polar码解码算法 153
3.13.1 SC算法 153
3.13.2 SC-L算法 154
3.13.3基于统计排序的译码算法 156
3.13.4置信度传播（BP）算法 158
3.13.5 Polar码并行解码 159
3.14复杂度、吞吐量与解码时延 161
3.14.1计算复杂度 161
3.14.2（存储）空间复杂度 162
3.14.3吞吐量 163
3.14.4解码时延 163
3.15 Polar码的性能 164
3.15.1最小汉明距离 164
3.15.2误块率 164
3.15.3虚警率 166
3.15.4与其他码的性能比较 167
3.16 3GPP协议中的Polar码 171
3.17 Polar码的优点、缺点及未来发展 174
参考文献 175
第4章 卷积码 185
4.1卷积码的原理 186
4.1.1卷积码原理和解码算法 186
4.1.2基本性能 190
4.1.3解码复杂度和吞吐量分析 193
4.1.4 咬尾卷积码（TBCC） 194
4.2卷积码在蜂窝标准中的应用 198
4.2.1 3G UMTS（WCDMA）中的卷积码 198
4.2.2 LTE中的卷积码 199
4.3卷积码的增强 200
4.3.1支持多种版本冗余 200
4.3.2支持更低码率 201
4.3.3性能更优的生成多项式 202
4.3.4 CRC辅助的列表解码 204
参考文献 206
第5章 Turbo码 209
5.1Turbo码原理 210
5.1.1 Turbo码之前的级联码 211
5.1.2并行级联卷积码 212
5.1.3解码算法 213
5.1.4基本性能 219
5.2 LTE的Tu rbo码 221
5.2.1 LTE的Turbo码的结构 221
5.2.2 LTE Turbo码的QPP交织器 222
5.2.3链路性能 226
5.2.4解码复杂度分析 227
5.3 Turbo码2.0 229
5.3.1更长的码长 229
5.3.2更低的码率 229
5.3.3咬尾Turbo码 231
5.3.4新的打孔方式 233
5.3.5新的交织器 233
参考文献 234
第6章 外码 237
6.1信道特性与外码 238
6.2显式外码 239
6.2.1常用外码 239
6.2.2包编码（Packet Coding） 241
6.3隐式外码 256
6.4小结 256
参考文献 256
第7章 其他高级编码方案 259
7.1多元域LDPC码 260
7.1.1概念 260
7.1.2多元LDPC码比特交织编码调制（BICM）方案 261
7.1.3多元码调制映射方案 262
7.2多元域RA码 266
7.2.1交织器 268
7.2.2加权器 270
7.2.3组合器与累加器 271
7.2.4译码 271
7.3格码 271
7.4基于无速率码的自适应编码 279
7.5阶梯码 281
7.5.1编码 282
7.5.2解码 283
7.5.3性能 283
7.5.4未来演进方向 284
参考文献 285
缩略语 287