超长距离传输造成深空通信的信噪比极低。在此背景下，采用具有恒包络特性的数字调制技术和低密度奇偶校验码是实现深空通信可靠传输的有效手段。本书共分7章，前两章重点介绍数字调制与纠错编码基本原理；第3~6章重点介绍二元低密度奇偶校验码及其译码算法；第7章介绍深空通信中的恒包络数字调制及其检测方案，同时描述恒包络数字调制与卷积码或二元低密度奇偶校验码构成的编码调制结构。本书在内容上既有必要的数学和信息论基础，又着重物理概念的解释。
样章试读
目录
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前言
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 深空通信的信道环境 1
1.3 深空通信中的信道编码技术 3
1.4 深空通信中的调制技术 4
1.5 本书中采用的LDPC码 5
1.6 本章小结 5
参考文献 6
第2章 纠错编码基本原理 7
2.1 引言 7
2.2 线性分组码 7
2.2.1 线性分组码的概念 7
2.2.2 生成矩阵和校验矩阵 8
2.2.3 线性分组码的最小距离 9
2.2.4 系统码 10
2.2.5 循环码和准循环码 10
2.3 信道容量与香农限 13
2.3.1 信道容量的定义 13
2.3.2 信道容量与香农限的关系 13
2.3.3 信道容量与纠错码的关系 14
2.4 多种信道条件下的信道容量 16
2.4.1 二进制对称信道 16
2.4.2 连续AWGN信道 18
2.4.3 输人离散、输出连续的AWGN信道 20
2.4.4 Rayleigh信道 23
2.4.5 Ricean信道 27
2.5 本章小结 32
参考文献 32
第3章 LDPC码概述 33
3.1 引言 33
3.2 图论基础 33
3.2.1 图的定义 33
3.2.2 双向图 34
3.2.3 图的矩阵表本 35
3.3 LDPC码的描述和图模型表达 37
3.4 LDPC码的环分析 38
3.4.1 LDPC码的环 38
3.4.2 根据校验矩阵检测环 39
3.4.3 环路检测定理 40
3.4.4 根据双向图的变换图直观检测 41
3.4.5 消去短环的方法 41
3.5 LDPC码的分类 43
3.5.1 规则LDPC码和非规则LDPC码 43
3.5.2 二元LDPC码和多元LDPC码 44
3.5.3 随机构造LDPC码和代数构造LDPC码 46
3.6 二元LDPC码的译码 50
3.6.1 硬判决译码 50
3.6.2 软判决译码 51
3.6.3 混合译码算法 51
3.7 深空通信中的LDPC码 51
3.8 级联编码和编码调制 54
3.9 本章小结 55
参考文献 55
第4章 LDPC码软判决译码算法 59
4.1 引 59
4.2 对数域译码算法 59
4.2.1 对数域BP算法 60
4.2.2 归一化和偏移BP算法 63
4.3 低复杂度的LDPC码译码算法 64
4.3.1 迭代log-MAP算法 64
4.3.2 基于APP的简化算法 65
4.3.3 基于BP的简化算法 66
4.3.4 MS算法 67
4.4 各译码算法间的内在联系 68
4.4.1 从log-MAP算法到基于APP的算法 68
4.4.2 从BP算法到MS算法 69
4.4.3 NMS算法和OMS算法的等价描述 73
4.5 基于有限项求和的改进算法 74
4.5.1 理论分析 74
4.5.2 计算复杂度分析 77
4.5.3 仿真结果与统计分析 78
4.6 LDPC码的性能估计和分析 81
4.6.1 译码的错误概率分析 81
4.6.2 概率密度进化理论 82
4.6.3 LDPC码的高斯估计 85
4.6.4 LDPC码的EXIT图分析法 87
4.7 低密度校验码的迭代次数估计 93
4.8 多进制LDPC码的译码 94
4.8.1 多进制LDPC码的迭代译码 94
4.8.2 多进制LDPC码的性能 95
4.9 本章小结 96
参考文献 96
第5章 基于可靠度软信息的BF算法 98
5.1 引言 98
5.2 沿用传统译码路径的BF算法 98
5.3 沿用全新译码路径的WBF算法 100
5.3.1 基于BP算法的WBF算法 100
5.3.2 基于幅度和的WBF算法 100
5.3.3 计算复杂度分析 102
5.3.4 仿真结果与统计分析 103
5.4 WBF算法的可靠度偏移修正 108
5.4.1 基于幅度和的WBF算法的改进 108
5.4.2 基于偏移修正的RRWBF算法 111
5.4.3 计算复杂度分析 111
5.4.4 仿真结果与统计分析 112
5.5 基于平均幅度的GDBF算法 118
5.5.1 GDBF算法和RRWGDBF算法 118
5.5.2 AMWGDBF算法 120
5.5.3 计算复杂度分析 121
5.5.4 仿真结果和统计分析 122
5.6 基于可靠度修正的GDBF算法 124
5.6.1 GDBF算法性能分析 125
5.6.2 大列重LDPC码译码性能的分析比较 126
5.6.3 基于校验方程可靠度的GDWBF算法 128
5.6.4 归一化GDBF算法 128
5.6.5 计算复杂度分析 129
5.6.6 仿真结果和统计分析 130
5.7 本章小结 133
参考文献 134
第6章 WBF算法的优化 136
6.1 引言 136
6.2 传统WBF算法的理论推导 136
6.2.1 log-MAP算法 136
6.2.2 从log-MAP算法到WMLG算法 138
6.2.3 OSMLG算法的推导 139
6.2.4 MS-based WBF算法和IMWBF算法的推导 140
6.2.5 传统的WBF算法间的关系 140
6.3 WBF算法复杂度优化的可行性 141
6.3.1 适用于Turbo码的提前停止准则 141
6.3.2 适用于BP算法的提前停止准则 142
6.3.3 WBF算法的提前停止准则可行性分析 143
6.3.4 WBF算法提前停止准则研究 144
6.3.5 改进的提前停止迭代准则 147
6.3.6 基于可靠度修正的BP算法 148
6.3.7 仿真结果和统计分析 149
6.4 WBF算法的性能优化 153
6.4.1 MWBF算法和WBF算法的推导 103
6.4.2 ERA方案 101
6.4.3 仿真结果和统计分析 100
6.5 本章小结 107
参考文献 108
第7章 深空通信中的数字调制技术 163
7.1 引言 163
7.2 多相信号的相位特性及相干检测 163
7.2.1 CPM信号的相位特性及相干检测 163
7.2.2 MPSK信号的相干检测 167
7.3 多相信号的相位误差分布 170
7.3.1 先验分布模型 170
7.3.2 后验分布模型 171
7.3.3 比特误差分布 172
7.4 相位调制系统的渐近性能评估 171
7.4.1 不同映射方式的信道容量 176
7.4.2 比特级互信息度量准则 179
7.4.3 EXIT曲线度量准则 181
7.5 非线性影响下的MPSK相位误差分布 183
7.5.1 接收机乘法器的非线性分析 183
7.5.2 BPSK接收统计量的概率分布 180
7.5.3 MPSK相位误差分布分析 187
7.5.4 仿真结果与统计分析 189
7.6 FQPSK调制 193
7.6.1 LJF-QPSK调制 193
7.6.2 FQPSK调制方案 196
7.6.3 FQPSK调制的特性分析 199
7.6.4 FQPSK调制的常规解调方法 202
7.7 LDPC编码的最小频移键控调制 205
7.7.1 串行级联系统模型 205
7.7.2 MAP算法及比外信息提取方法 207
7.8 卷积编码的FQPSK调制 210
7.8.1 FQPSK的外信息提取 210
7.8.2 改善系统迭代检测收敛性的方法 213
7.8.3 仿真结果与统计分析 215
7.9 本章小结 217
参考文献 218
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