深空通信中的数字调制与纠错编码

目录前言第1章 绪论 11.1 引言 11.2 深空通信的信道环境 11.3 深空通信中的信道编码技术 31.4 深空通信中的调制技术 41.5 本书中采用的LDPC码 51.6 本章小结 5参考文献 6第2章 纠错编码基本原理 72.1 引言 72.2 线性分组码 72.2.1 线性分组码的概念 72.2.2 生成矩阵和校验矩阵 82.2.3 线性分组码的*小距离 92.2.4 系统码 102.2.5 循环码和准循环码 102.3 信道容量与香农限 132.3.1 信道容量的定义 132.3.2 信道容量与香农限的关系 132.3.3 信道容量与纠错码的关系 142.4 多种信道条件下的信道容量 162.4.1 二进制对称信道 162.4.2 连续AWGN信道 182.4.3 输人离散、输出连续的AWGN信道 202.4.4 Rayleigh信道 232.4.5 Ricean信道 272.5 本章小结 32参考文献 32第3章 LDPC码概述 333.1 引言 333.2 图论基础 333.2.1 图的定义 333.2.2 双向图 343.2.3 图的矩阵表本 353.3 LDPC码的描述和图模型表达 373.4 LDPC码的环分析 383.4.1 LDPC码的环 383.4.2 根据校验矩阵检测环 393.4.3 环路检测定理 403.4.4 根据双向图的变换图直观检测 413.4.5 消去短环的方法 413.5 LDPC码的分类 433.5.1 规则LDPC码和非规则LDPC码 433.5.2 二元LDPC码和多元LDPC码 443.5.3 随机构造LDPC码和代数构造LDPC码 463.6 二元LDPC码的译码 503.6.1 硬判决译码 503.6.2 软判决译码 513.6.3 混合译码算法 513.7 深空通信中的LDPC码 513.8 级联编码和编码调制 543.9 本章小结 55参考文献 55第4章 LDPC码软判决译码算法 594.1 引 594.2 对数域译码算法 594.2.1 对数域BP算法 604.2.2 归一化和偏移BP算法 634.3 低复杂度的LDPC码译码算法 644.3.1 迭代log-MAP算法 644.3.2 基于APP的简化算法 654.3.3 基于BP的简化算法 664.3.4 MS算法 674.4 各译码算法间的内在联系 684.4.1 从log-MAP算法到基于APP的算法 684.4.2 从BP算法到MS算法 694.4.3 NMS算法和OMS算法的等价描述 734.5 基于有限项求和的改进算法 744.5.1 理论分析 744.5.2 计算复杂度分析 774.5.3 仿真结果与统计分析 784.6 LDPC码的性能估计和分析 814.6.1 译码的错误概率分析 814.6.2 概率密度进化理论 824.6.3 LDPC码的高斯估计 854.6.4 LDPC码的EXIT图分析法 874.7 低密度校验码的迭代次数估计 934.8 多进制LDPC码的译码 944.8.1 多进制LDPC码的迭代译码 944.8.2 多进制LDPC码的性能 954.9 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 985.1 引言 985.2 沿用传统译码路径的BF算法 985.3 沿用全新译码路径的WBF算法 1005.3.1 基于BP算法的WBF算法 1005.3.2 基于幅度和的WBF算法 1005.3.3 计算复杂度分析 1025.3.4 仿真结果与统计分析 1035.4 WBF算法的可靠度偏移修正 1085.4.1 基于幅度和的WBF算法的改进 1085.4.2 基于偏移修正的RRWBF算法 1115.4.3 计算复杂度分析 1115.4.4 仿真结果与统计分析 1125.5 基于平均幅度的GDBF算法 1185.5.1 GDBF算法和RRWGDBF算法 1185.5.2 AMWGDBF算法 1205.5.3 计算复杂度分析 1215.5.4 仿真结果和统计分析 1225.6 基于可靠度修正的GDBF算法 1245.6.1 GDBF算法性能分析 1255.6.2 大列重LDPC码译码性能的分析比较 1265.6.3 基于校验方程可靠度的GDWBF算法 1285.6.4 归一化GDBF算法 1285.6.5 计算复杂度分析 1295.6.6 仿真结果和统计分析 1305.7 本章小结 133参考文献 134第6章 WBF算法的优化 1366.1 引言 1366.2 传统WBF算法的理论推导 1366.2.1 log-MAP算法 1366.2.2 从log-MAP算法到WMLG算法 1386.2.3 OSMLG算法的推导 1396.2.4 MS-based WBF算法和IMWBF算法的推导 1406.2.5 传统的WBF算法间的关系 1406.3 WBF算法复杂度优化的可行性 1416.3.1 适用于Turbo码的提前停止准则 1416.3.2 适用于BP算法的提前停止准则 1426.3.3 WBF算法的提前停止准则可行性分析 1436.3.4 WBF算法提前停止准则研究 1446.3.5 改进的提前停止迭代准则 1476.3.6 基于可靠度修正的BP算法 1486.3.7 仿真结果和统计分析 1496.4 WBF算法的性能优化 1536.4.1 MWBF算法和WBF算法的推导 1036.4.2 ERA方案 1016.4.3 仿真结果和统计分析 1006.5 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 1637.1 引言 1637.2 多相信号的相位特性及相干检测 1637.2.1 CPM信号的相位特性及相干检测 1637.2.2 MPSK信号的相干检测 1677.3 多相信号的相位误差分布 1707.3.1 先验分布模型 1707.3.2 后验分布模型 1717.3.3 比特误差分布 1727.4 相位调制系统的渐近性能评估 1717.4.1 不同映射方式的信道容量 1767.4.2 比特级互信息度量准则 1797.4.3 EXIT曲线度量准则 1817.5 非线性影响下的MPSK相位误差分布 1837.5.1 接收机乘法器的非线性分析 1837.5.2 BPSK接收统计量的概率分布 1807.5.3 MPSK相位误差分布分析 1877.5.4 仿真结果与统计分析 1897.6 FQPSK调制 1937.6.1 LJF-QPSK调制 1937.6.2 FQPSK调制方案 1967.6.3 FQPSK调制的特性分析 1997.6.4 FQPSK调制的常规解调方法 2027.7 LDPC编码的*小频移键控调制 2057.7.1 串行级联系统模型 2057.7.2 MAP算法及比外信息提取方法 2077.8 卷积编码的FQPSK调制 2107.8.1 FQPSK的外信息提取 2107.8.2 改善系统迭代检测收敛性的方法 2137.8.3 仿真结果与统计分析 2157.9 本章小结 217参考文献 218