Constellation Shaping, Nonlinear Precoding, and Trellis Coding for Voiceband Telephone Channel Modem

Constellation Shaping, Nonlinear Precoding, and Trellis Coding for Voiceband Telephone Channel Modem pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Springer
作者:Steven A. Tretter
出品人:
页数:266
译者:
出版时间:2002-03-31
价格:USD 150.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9781402070068
丛书系列:
图书标签:
  • 通信系统
  • 信道编码
  • 预编码
  • 星座整形
  • 调制解调器
  • 语音频带
  • 差分编码
  • 纠错码
  • 数字通信
  • 无线通信
想要找书就要到 图书目录大全
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

This book is an excellent reference for those working in the broad fields of communication theory, information theory, and modem design. It is essential for researchers in modulation and coding for voiceband telephone line modems; signal constellation design; nonlinear precoding for modems; and trellis coding.The author presents the theory behind the new modulation and coding techniques included in ITU-T Recommendation V.34. Topics discussed include signal constellation shaping by shell mapping, nonlinear precoding, four-dimensional trellis codes, and fast equalizer training by using periodic sequences and FFT methods. In addition, several approaches that were considered but not accepted are presented including trellis shaping, trellis precoding, and modulus conversion. The book is essentially a history of the standard for a state-of-the-art voiceband telephone channel modem. Many of these techniques were invented during the committee deliberations. The rapid advances in digital signal processor technology allowed the committee to consider approaches that were significantly more complex and effective than anything implemented previously.The first chapter presents the basics of lattices and is the foundation for multi-point constellation design. The second chapter discusses the theoretical properties of large constellations including shaping gain, constellation expansion ratio, and peak-to-average ratio. Chapter 3 presents the elements of convolutional and trellis codes for reference purposes. A technique for constellation shaping called trellis shaping is presented in Chapter 4. Chapter 5 examines methods for nonlinear channel precoding. Chapter 6 discusses the combination of the trellis precoding and nonlinear precoding methods of Chapters 4 and 5 into a technique called trellis precoding. Another method of assigning data bits to constellation point called modulus conversion is discussed in Chapter 7. The shell mapping method of constellation shaping is presented in Chapter 8. The four-dimensional constellation used by V.34 modems is discussed in Chapter 9. The combination of shell mapping, precoding, and trellis coding arranged in a feedback loop that was selected for Recommendation V.34 is the topic of Chapter 10. Finally, Chapter 10 presents the theory of a special type of periodic sequence called a CAZAC sequence and shows how an adaptive equalizer can be rapidly trained using these periodic sequences and FFT methods.Much of the material has never been published in a book before, but exists only in journal articles and ITU-T working papers. These topics include trellis shaping, LTF precoding, trellis precoding, modulus conversion, shell mapping, the V.34 four-dimensional constellation, the combination of shell mapping, precoding and trellis coding in a feedback arrangement, and CAZAC sequences.The book will interest any professional involved with modem design. It is also suitable as a text for an advanced course in modulation and coding at the graduate level.

好的,以下是一份关于一本名为《Constellation Shaping, Nonlinear Precoding, and Trellis Coding for Voiceband Telephone Channel Modems》的图书的详细简介,这份简介将着重于该领域的相关技术和应用背景,而不直接涉及该书的具体章节内容。 --- 图书简介:现代通信系统中的信号处理与信道优化 在信息高速公路日益繁忙的今天,确保数据在复杂多变且受限的物理信道上传输的可靠性与效率,是通信工程领域永恒的挑战。本书旨在深入探讨一系列前沿的信号处理技术,这些技术对于提升数据调制解调器(Modem)在传统语音频带信道(Voiceband Telephone Channel)上的性能至关重要。这些信道以其显著的非线性失真、频率响应的起伏以及固有的噪声特性而著称,对高速数据传输构成了严峻的限制。 信号星座图的优化与整形:提升频谱效率的基石 现代数字通信的核心在于有效地利用有限的信道带宽,而调制星座图(Constellation Diagram)的选择与优化起着决定性作用。传统上,调制方案倾向于采用等概率分布的星座点,以简化接收机的设计。然而,在实际的衰落信道或存在严重限制的信道中,这种均匀分布可能导致某些星座点承受过高的错误概率,从而限制了系统的整体性能。 本书将重点分析星座整形(Constellation Shaping)技术,这是一种通过非均匀地分配星座点的使用概率,来优化传输信号的统计特性,特别是其瞬时包络或平均功率的策略。通过精心设计的整形算法,可以使发射信号的功率谱密度更接近于高斯信号的特性,从而在相同的平均发射功率约束下,提高对信道容量的逼近程度。在有限功率资源的环境下,星座整形能够有效提升系统的信噪比(SNR)裕度,尤其是在信道具有带宽限制(如传统电话线)时,其重要性愈发凸显。读者将了解到如何通过优化概率分布函数(PDF)来平衡系统的峰均功率比(PAPR)与误码率(BER)之间的关系,从而实现更鲁棒和高效的传输。 非线性预编码:应对信道失真的有力武器 语音频带信道,尤其是老式的铜线对,其非线性特性是限制现代DSL(数字用户线路)和高频数据传输的主要障碍之一。这些非线性失真,如来自混合网络设备或线路上非线性元件引入的谐波和交叉调制,使得接收端难以准确地恢复原始信号。 本书将详尽阐述非线性预编码(Nonlinear Precoding)的概念及其在克服这些挑战中的应用。预编码本质上是一种在发射端对即将发送的数据序列进行预先处理的操作,目的是抵消或减轻信道引入的非线性影响。这通常涉及对信号进行迭代或基于模型的映射,使得经过信道传输后,接收端能够获得更接近理想线性信道的结果。我们将探讨如何利用对信道特性的先验知识,设计出能够有效“去卷积”或“去畸变”的预编码器,从而显著改善接收信号的质量,尤其是在信道非线性严重的情况下。这不仅仅是简单的线性均衡问题,而是一个更深层次的、涉及发射信号设计本身的优化过程。 网格编码:引入时域相关性以提高纠错能力 在复杂的噪声和干扰环境中,仅依赖于瞬时星座点的判决是不足以保证可靠性的。引入网格编码(Trellis Coding),特别是卷积码(Convolutional Codes)和更复杂的有限状态编码技术,是现代通信系统实现前向纠错(FEC)的关键手段。网格编码通过在编码过程中引入码元间的时域相关性,使得接收端的译码器(如维特比译码器)能够利用连续接收到的码元序列信息,进行联合概率优化判决。 本书将深入分析网格编码结构的设计,包括约束长度、生成多项式等关键参数的选择,以及它们如何影响编码增益和译码复杂度。特别地,我们将讨论如何将网格编码与高阶调制(如64-QAM或更高)相结合,形成所谓的“联合设计”方案,以实现更高的频谱效率,同时保持可接受的错误率。对于语音频带信道这种固有的噪声环境,网格编码提供的冗余度是弥补信道损耗、确保数据完整性的不可或缺的组成部分。 集成与应用:面向实际语音频带Modem的设计 最终,本书的价值在于展示如何将上述三大核心技术——星座整形、非线性预编码和网格编码——有机地结合起来,形成一个完整、高性能的语音频带调制解调系统架构。在面临带宽受限、延迟敏感的应用场景中,系统设计者必须在频谱效率、功率效率、抗干扰能力和实现复杂度之间找到最佳平衡点。 读者将了解到如何在实际的信号流中组织这些模块的顺序和相互作用,例如,是先进行编码再进行整形和预编码,还是在不同阶段进行处理。这种集成设计不仅需要深厚的理论基础,还需要对实际物理信道特性的精准建模和仿真能力。本书将提供一个全面的视角,指导工程师和研究人员如何利用这些先进的信号处理工具,突破传统语音频带信道的数据传输速率瓶颈,实现更可靠、更快速的数据通信。

作者简介

目录信息

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

评分

评分

评分

评分

相关图书

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 book.wenda123.org All Rights Reserved. 图书目录大全 版权所有