单片机原理与应用系统设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:水利水电

作者:李云钢

出品人:

页数:346

译者:

出版时间:2008-1

价格:34.00元

装帧:

isbn号码:9787508451213

丛书系列:

图书标签:

• 单片机
• 原理
• 应用
• 系统设计
• 嵌入式系统
• 电子工程
• 微控制器
• C语言
• 硬件设计
• 实践教程

现代通信系统中的信道编码与调制技术 图书简介 本书旨在全面深入地探讨现代通信系统中的核心技术——信道编码与调制。在信息爆炸的时代，如何高效、可靠地将信息从一点传输到另一点，是通信工程领域永恒的主题。本书正是聚焦于解决这一挑战，系统性地梳理了从信息论基础到先进的编码调制一体化设计的前沿理论与实用技术。 第一部分：信息论基础与信道模型 通信的本质是对不确定性的度量与对抗。本书首先从香农的信息论基石出发，详细阐述了信息熵、互信息、信道容量等核心概念。理解这些基础，是设计高效编码和优化调制的先决条件。 随后，我们进入到信道的数学建模阶段。详细分析了加性高斯白噪声（AWGN）信道、衰落信道（如瑞利、莱斯信道）的统计特性及其对信号传输的影响。对于实际的无线信道，本书引入了多径效应、多普勒频移等复杂因素，构建了更贴近现实的信道模型，为后续的抗干扰技术奠定理论基础。尤其关注了信息论在有限反馈信道和网络化信道中的最新研究进展。 第二部分：信道编码理论与实践 信道编码是提高传输可靠性的核心手段，其目标是通过引入冗余信息来抵抗信道噪声的干扰。本书按照编码的结构和复杂程度，层层递进地介绍了经典与现代的编码技术。 1. 经典编码： 详尽讲解了代数译码方法的鼻祖——分组码，特别是线性分组码（如汉明码、BCH码、Reed-Solomon码）。对于RS码，本书不仅阐述了其代数构造原理，还着重分析了Berlekamp-Massey算法、Euclidean算法等关键译码算法的实现细节，并讨论了它们在CD、DVD等存储系统中的应用。同时，系统介绍了卷积码，并深入解析了经典的Viterbi译码算法，对比了其与代数译码在性能和复杂性上的权衡。 2. 现代编码：Turbo码与LDPC码： 这一部分是全书的重点和难点。我们详细剖析了Turbo码的结构——交织器、两个并行的SISO（软输入软输出）译码器以及迭代译码机制。书中通过性能曲线分析、迭代次数对译码性能的影响等，揭示了Turbo码如何逼近香农极限。紧接着，系统介绍了低密度奇偶校验码（LDPC），包括其稀疏校验矩阵的构造方法（如PEG算法、Tanner图表示）。重点讲解了基于Tanner图的概率传播算法（BP算法）及其变种——消息传递译码（SPA、NSA），并探讨了LDPC码在5G标准（NR）中的实际应用优势。 3. 信道编码前沿： 探讨了有限长度编码、极化码（Polar Codes）的构造原理（特别是Kullback-Leibler散度与信道容量的关系），及其在下一代通信系统中的潜力。 第三部分：数字调制技术 调制是将数字信息映射到连续信号空间，以适应物理信道传输的要求。本书从信号空间分析的角度，系统梳理了线性和非线性调制方案。 1. 基础调制： 深入分析了振幅键控（ASK）、频率键控（FSK）和相位键控（PSK）的理论性能和星座图特性。特别关注了正交幅度调制（QAM）系列，详细解析了M-QAM的星座图设计、能量归一化以及最优接收器（最大似然检测）的原理。 2. 高阶与联合调制： 重点探讨了高阶QAM（如64-QAM, 256-QAM）在信噪比要求和频谱效率之间的权衡。引入了星座重塑（Constellation Reshaping）技术，以优化非均匀分布的星座点，提高系统在存在幅度/相位噪声时的鲁棒性。此外，详细介绍了正交频分复用（OFDM）技术，从多载波调制的角度解析了其抗多径衰落的机理，并讨论了循环前缀（CP）的引入对符号间干扰（ISI）的消除作用。 3. 接收机设计： 在接收端，本书着重分析了最佳接收器的实现——匹配滤波器和软判决技术。详细阐述了如何通过对接收信号进行“软信息”估计，将更丰富的概率信息传递给信道译码器，从而实现香农极限附近的性能。探讨了均衡技术在解决符号间干扰中的应用。 第四部分：编码与调制联合设计 现代高效通信系统的性能不再依赖于编码和调制各自的独立优化，而是需要两者协同工作。 本书引入了联合信道编码与调制（CM）的概念。重点分析了比特交织编码调制（BICM）的结构，解释了其通过在编码器和调制器之间插入一个比特交织器的作用——即打散强错误突发，使译码器接收到更接近随机错误的软信息。讨论了BICM-ID（BICM with Iterative Decoding）如何通过在译码器和解调器之间进行软信息迭代交换，实现系统性能的显著提升。 此外，本书还涵盖了网格编码调制（TCM）的理论，通过引入编码约束到调制星座图上，实现更高的频谱效率和编码增益。 结论与展望 本书的最终目标是为读者提供一个完整的、可用于工程实践的知识体系。通过对信息论、先进编码技术和高性能调制的深入剖析，读者将能够理解现代高速、高可靠性无线通信（如4G/5G蜂窝网络、卫星通信）背后的核心技术原理，并具备设计和分析复杂通信系统的能力。未来的展望部分将触及智能反射面（RIS）辅助下的新型编码调制范式、以及基于深度学习的端到端信道编译码技术的发展趋势。

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