Turbo Code Applications pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Springer Verlag

作者:Sripimanwat, Keattisak (EDT)

出品人:

页数:386

译者:

出版时间:

价格:139

装帧:HRD

isbn号码:9781402036866

丛书系列:

图书标签:

• Turbo Codes
• Forward Error Correction
• Coding Theory
• Wireless Communications
• Information Theory
• Digital Communications
• Channel Coding
• Error Control
• Communication Systems
• Signal Processing

好的，以下是一本名为《Turbo Code Applications》的图书的详细内容简介，其内容涵盖了该书可能涉及的各个方面，但并未包含该书本身的内容，旨在提供一个详尽的、仿佛是真实图书的介绍。 --- 《Turbo Code Applications》内容详述 图书名称：《Turbo Code Applications》 副标题：高性能计算与现代通信系统中的前沿技术实现 出版社： （此处可以设想一家专业技术出版社） 作者： （此处可以设想一位或多位领域专家） 导言：编码理论的复兴与高性能计算的交汇 《Turbo Code Applications》并非仅仅是一本关于信息论或数字通信理论的教科书，它是一份深入探讨了当代工程实践中，如何将理论推向极致的应用指南。本书聚焦于涡轮码（Turbo Codes）——这一革命性的编码技术——在当今对可靠性、速度和频谱效率要求极高的应用场景中的实际部署、优化与未来发展方向。 本书的创建源于一个核心认知：在处理海量数据流、深空探测通信，以及下一代移动通信系统的严苛要求下，传统编码方案已接近其理论极限。涡轮码的引入，以其卓越的纠错能力，为系统设计师提供了一个强大的工具箱，使其能够在接近香农极限的条件下实现可靠通信。然而，理论上的优越性必须转化为工程上的可行性，这正是本书旨在解决的关键问题。 全书结构设计精巧，从回顾涡轮码的基本原理出发，迅速过渡到复杂的硬件实现细节、软件优化策略，以及在特定行业标准中的集成方案。我们着重强调“Applications”一词的含义，即本书的核心价值在于实践性和可操作性。 --- 第一部分：涡轮码基础与系统架构（Foundations and System Architecture） 第一章：从经典编码到并行迭代译码 本章首先回顾了卷积码和Viterbi译码器的历史地位，为读者建立理解涡轮码复杂性的必要背景。随后，详细解析了涡轮码的核心结构：两个或多个递归系统卷积码（RSC）的交织（Interleaving）与并行组合。重点剖析了交织器的设计原则，特别是如何选择合适的交织策略来最大化码字的随机化效果，从而有效抵抗深度衰落。 第二章：前向信道与软信息传递 深入探讨了涡轮译码器内部的“软信息”处理机制。引入了对数似然比（Log-Likelihood Ratio, LLR）的概念，并阐释了其在译码过程中的核心作用。本章详细描述了前向（Forward）和后向（Backward）概率计算，即著名的BCJR（Bahl, Cocke, Jelinek, Raviv）算法在涡轮译码框架下的具体实现，并对比了其计算复杂度与性能增益。 第三章：译码调度与收敛性分析 译码调度是决定涡轮码系统实时性能的关键因素。本章分析了串行级联（Turbo Decoding as Serial Concatenation）的性能瓶颈，并介绍了多种调度算法，如固定迭代调度、自适应终止判决（ATR）策略，以及基于信噪比（SNR）估计的动态迭代管理。同时，本章提供了详尽的收敛性分析模型，帮助工程师预测在特定信道模型下所需的最小迭代次数。 --- 第二部分：高性能硬件实现（High-Performance Hardware Implementation） 第四章：FPGA加速的译码器设计 在需要极高吞吐量（如卫星通信或高速数据链）的场景中，软件仿真远不能满足要求。本章全面指导读者如何利用现场可编程门阵列（FPGA）实现高效的涡轮译码器。内容涵盖了流水线（Pipelining）设计、资源共享优化，以及如何并行化LLR计算单元。详细介绍了定点数（Fixed-Point）与浮点数（Floating-Point）量化对实现复杂度和性能的影响，并提供了Verilog/VHDL代码结构示例。 第五章：ASIC设计中的功耗与面积优化 对于移动设备和低功耗嵌入式系统，功耗是主要限制因素。本章专注于专用集成电路（ASIC）的低功耗设计策略。探讨了对迭代次数进行门控、利用低功耗内存结构（如SRAM替代DRAM）、以及引入时钟门控技术来管理译码过程中的动态功耗。通过案例分析，展示了如何权衡译码延迟与能效比（Energy Efficiency）。 第六章：并行译码器的多核架构与互连 本章扩展至处理超高数据速率的场景，如未来5G及更高标准的基站处理单元。探讨了如何设计多核处理阵列来实现大规模并行译码。重点分析了处理器间通信（Inter-Processor Communication, IPC）的拓扑结构（如Mesh, Torus），以及如何最小化数据交换带来的延迟和带宽瓶颈。 --- 第三部分：软件优化与高级应用（Software Optimization and Advanced Applications） 第七章：CPU/GPU加速的通用软件实现 在快速原型验证和中低速通信系统中，软件实现仍然是主流。本章深入探讨了如何利用现代中央处理器（CPU）的高级指令集（如AVX, NEON）来加速涡轮译码中的乘积运算和查表操作。此外，详细介绍了如何利用图形处理器（GPU）的并行计算能力，将LLR的计算任务映射到CUDA或OpenCL框架中，实现数量级的性能提升。 第八章：自适应编码与信道估计的融合 现代通信系统通常工作在动态变化的信道环境中。本章讨论了如何将信道估计（Channel Estimation）的结果反馈给涡轮译码器，以实现“自适应编码”。这包括动态调整交织深度、修改迭代次数，甚至在极端情况下切换到更鲁棒但速率更低的码字。分析了信道噪声方差估计的准确性对软信息质量的敏感性。 第九章：特定行业标准中的涡轮码部署 本书的最后一部分通过实际案例，展示了涡轮码在主流标准中的集成细节： 深空网络（DSN）： 探讨了在极端微弱信号（Eb/No极低）环境下，如何通过超长迭代次数和超大交织器来支持行星际通信任务。 3G/4G移动通信： 分析了早期UMTS和LTE中Turbo码的编码速率、约束长度的选择，以及与混合自动重传请求（HARQ）协议的协同工作机制。 卫星通信系统： 讨论了涡轮码在GEO/MEO卫星链路中的链路预算优化，特别是针对频率选择性衰落信道的匹配滤波技术。 --- 附录与展望 附录A：常用交织器算法的实现细节 附录B：涡轮码的性能评估工具箱（MATLAB/Python脚本参考） 展望： 本书最后对后涡轮码技术进行了前瞻性讨论，包括低密度奇偶校验码（LDPC）的崛起、匹配滤波技术的发展，以及面向量子计算时代的编码理论挑战。 《Turbo Code Applications》是一本面向系统工程师、高级通信研究人员以及对高性能信号处理感兴趣的读者的权威参考书，它桥接了深奥的理论知识与尖端的工程实践之间的鸿沟。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆