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第1章 绪论2

1.1纠错码理论的历史回顾2

1.2近十年来纠错码理论的突破性发展4

第2章 信息论基础8

2.1熵和互信息的概念8

2.2信道容量的概念11

2.3纠错码与信道容量的关系13

第3章 纠错码的基本概念20

3.1差错控制的基本概念20

3.2差错控制系统21

3.3纠错码的基本概念23

3.3.1编码效率23

3.3.2编码增益24

3.3.3信息码元与监督码元24

3.3.4许用码组与禁用码组24

3.3.5编码距离24

3.4检错纠错能力与最小码间距离dmin的关系25

3.5差错控制编码的效用27

3.6纠错码的分类28

第4章 纠错码的代数基础31

4.1整数的基本知识31

4.2代数系统的基本概念32

4.3多项式剩余类环34

4.3.1关于多项式的几个定义34

4.3.2多项式的运算规则35

4.3.3多项式剩余类构成有限域36

4.4有限域代数的基础知识36

4.5中国剩余定理（孙子定理）39

第5章 线性分组码42

5.1线性分组码的基本概念42

5.2码的校验矩阵与生成矩阵43

5.3线性分组码的伴随式与解码方法44

5.4最大距离码与完备码46

5.5汉明码与格雷码47

5.6哈达玛码（HadamardCode）与瑞德-穆勒码（Reed-Muller Code）48

5.7线性分组码的性能限52

5.8线性分组码在第三代移动通信系统中的应用54

5.8.1编码器结构55

5.8.2解码算法58

5.8.3仿真验证64

5.8.4结论65

第6章 循环码67

6.1循环码的基本概念67

6.2循环码的多项式描述67

6.3循环码的矩阵描述69

6.4缩短循环码与循环冗余校验码71

6.5Fire（弗尔）码和QR（平方剩余）码72

6.6BCH码和R-S码75

6.7多项式乘除法电路77

6.7.1多项式乘法电路77

6.7.2多项式除法电路79

6.7.3多项式乘除法电路80

6.7.4循环码的编码电路82

6.8循环码的解码83

6.8.1梅杰特解码器84

6.8.2捕错解码器88

6.8.3缩短循环码的解码90

6.9BCH码和R-S码的编码构造92

6.9.1BCH码的构造方法94

6.9.2R-S码的构造方法98

6.10BCH码和R-S码的解码方法100

6.10.1关键方程的引入100

6.10.2多项式的欧几里德算法102

6.10.3BCH/R-S码的解码步骤105

6.10.4仿真结果109

6.11删除信道下的解码112

第7章 卷积码119

7.1卷积码的基本概念119

7.2卷积码的描述120

7.2.1卷积码的矩阵描述120

7.2.2卷积码的树图描述125

7.2.3卷积码的状态图描述126

7.2.4卷积码的网格图描述126

7.2.5卷积码的多项式表示128

7.3卷积码的维特比解码算法128

7.3.1维特比解码算法的基本原理128

7.3.2维特比解码算法的性能132

7.4卷积码的距离特性134

7.5卷积码距离谱的信号流图法136

7.5.1线性状态方程法138

7.5.2图解变换法139

7.6卷积码的性能分析140

7.7卷积码在通信中的应用145

第8章 交织码、级联码与TCM和PCM147

8.1交织147

8.1.1块交织148

8.1.2比特翻转交织148

8.1.3权位倒置交织器的提出149

8.2级联码151

8.3网格编码调制（TCM）152

8.3.18PSK4状态的TCM152

8.3.2一般的TCM155

8.4CPM调制和解调技术158

8.4.1CPM信号的一般表达式及其线性近似模型158

8.4.2GSM中的调制技术——GMSK调制160

8.4.3无线信道下的CPM信号的最佳解调技术——MLSE均衡解调技术161

第9章 Turbo码165

9.1Turbo码的编码方法165

9.2Turbo码的解码方法166

9.2.1MAP、Log_MAP和Max_Log_MAP算法168

9.2.2SOVA算法171

9.2.3各种算法小结174

9.3Turbo码的分量码与交织器的设计175

9.4Turbo码解码质量的估值技术177

9.4.1对误帧率的估值算法研究177

9.4.2对误码率的估值算法研究180

9.4.3仿真比较性研究181

9.4.4结论184

9.5Turbo码的自适应迭代算法184

9.5.1自适应迭代解码算法的研究综述185

9.5.2新的自适应迭代算法186

9.5.3仿真比较性研究189

9.5.4结论193

9.6Turbo码在第三代移动通信中的应用194

9.6.1Turbo码在cdma2000中的应用194

9.6.2Turbo码在WCDMA系统中的应用200

9.6.3卷积Turbo码在WiMAX系统中的应用204

9.6.4协议中Turbo码的比较研究210

9.7本章总结213

第10章 LDPC码215

10.1LDPC码的提出和再发现215

10.2Gallager码编码原理217

10.3Gallager码解码原理218

10.4非规则LDPC码的编码构造方法220

10.4.1监督矩阵的构造方法222

10.4.2从监督矩阵到生成矩阵的编码方法224

10.5LDPC码的迭代算法——和积算法226

10.5.1初始化226

10.5.2迭代过程227

10.6LDPC码的性能分析和数学建模229

10.6.1Gallager码的性能分析229

10.6.2Luby对非规则LDPC码的性能分析231

10.7LDPC码的高效解码实现方法232

10.7.1基于似然比值的LDPC解码实现方法233

10.7.2新的差分解码算法及其简化算法的提出236

10.7.3仿真测试和对比238

10.7.4结论241

10.8多进制LDPC码241

10.8.1多进制LDPC码的构造242

10.8.2多进制LDPC码的解码243

10.8.3GF（q）域上的LDPC码的解码性能246

10.8.4结论250

10.9本章总结250

第11章 统一编解码与密度进化理论250

11.1要素图与和积算法252

11.1.1计算单个边缘函数254

11.1.2计算所有边缘函数255

11.2前/后向算法的要素图解释258

11.2.1前/后向算法的要素图表示258

11.2.2Turbo码的迭代解码的要素图表示260

11.3LDPC码和RA码的要素图解释261

11.3.1LDPC码261

11.3.2RA码261

11.3.3二进制变量和校验式的简化262

11.4密度进化的分析方法264

11.4.1密度进化模型和高斯近似265

11.4.2解码收敛的动态模型267

11.5本章总结271

第12章 移动通信系统中的信道编码271

12.1GSM系统的信道编码273

12.1.1GSM的信道编码方案273

12.1.2全速率语音信道（TCH/FS）的信道编码274

12.2IS-95系统中的信道编码276

12.2.1检错CRC277

12.2.2前向纠错码（FEC）277

12.2.3交织编码278

12.3cdma2000系统的信道编码282

12.3.1检错CRC282

12.3.2前向纠错码FEC283

12.3.3交织编码285

12.4WCDMA系统的信道编码287

12.4.1信道编码/复用流程287

12.4.2WCDMA系统中的信道检错、纠错编码289

12.4.3WCDMA系统中不同业务数据的编码/复用过程291

12.5协议比较293

第13章 无线信道估计与Turbo码的补偿解码293

13.1Nakagami衰落信道下的信噪比（半盲）估值及其在Turbo解码中的应用296

13.1.1系统模型及Nakagami衰落随机变量的两个定理296

13.1.2Nakagami信道下SNR估值的新算法301

13.1.3Turbo解码信道补偿估值算法及其对解码精度的灵敏性仿真对比测试308

13.1.4结论314

13.2Nakagami衰落信道下的信道状态（全盲）估值算法及其在Turbo解码中的应用315

13.2.1研究综述316

13.2.2Nakagami信道下SNR估值的新算法及全盲估值算法318

13.2.3Turbo解码信道补偿估值算法及其对解码精度的灵敏性仿真对比测试327

13.2.4结论329

13.3本章总结331

第14章 未来移动通信标准中的低密度校验码333

14.1802.16e LDPC码部分协议介绍333

14.2中兴关于LDPC码的提案内容介绍337

14.2.1LDPC母码编码器介绍339

14.2.2用于低于母码码率的LDPC缩短编码方式340

14.2.3用于高于母码码率的LDPC打孔编码方式341

14.3三菱关于LDPC码的提案内容介绍343

14.3.1三菱LDPC码的构造和描述343

14.3.2适用于多码率的RC-LDPC码346

14.4我们提出的一种增强型的LDPC码347

14.5仿真结果349

14.5.1802.16e仿真结果图349

14.5.2中兴仿真结果图353

14.5.33种方案比较图355

14.5.4我们提出的增强型LDPC码的仿真性能357

14.6结论364

第15章 未来移动通信标准中的调制技术364

15.1简介366

15.2OFDM367

15.3旋转调制（Rotation-modulation）技术372

15.3.1普通调制方式373

15.3.2旋转调制技术373

15.3.3OFDM调制的旋转调制符号映射与时频二维交织374

15.3.4最大似然解调器375

15.4LDPC-OFDM仿真系统375

15.5结论386

参考文献387