無線激光通信系統(tǒng)中的編碼理論

前言

　　通信是信息的傳輸與交換，是人類社會(huì)生存和發(fā)展的基礎(chǔ)活動(dòng)之一。根據(jù)人們的需求和應(yīng)用場合的不同，通信可以分為有線通信和無線通信。電纜、光纖等屬于有線通信，微波、自由空間激光通信屬于無線通信。無線激光通信是以激光束作為載波進(jìn)行信息傳輸?shù)囊环N技術(shù)，屬于無線通信范疇。　　無線激光通信和微波通信同屬于視距傳輸技術(shù)，都受到傳輸介質(zhì)的影響，二者沒有本質(zhì)的差別。無線激光通信受雨、霧、云、雪、霾等自然現(xiàn)象的影響更人一些，有必要對(duì)無線激光通信中的編碼理論進(jìn)行探討。但無線激光通信設(shè)備體積小、功耗低，目前尚無頻率管制，便于信息保密，是一種新興的無線通信技術(shù)?！　?002年起，作者先后承擔(dān)了一系列相關(guān)的科研項(xiàng)目，本書是作者在執(zhí)行相關(guān)科研計(jì)劃過程中在無線激光通信編碼T作的一些總結(jié)，主要包括編碼調(diào)制、差錯(cuò)控制（信道編碼）和信道均衡，全書對(duì)主要理論問題進(jìn)行了數(shù)學(xué)分析和實(shí)驗(yàn)研究。　　全書共十二章，包括編碼調(diào)制、差錯(cuò)控制（信道編碼）和信道均衡。編碼調(diào)制包括脈沖位置調(diào)制（PPM）、多脈沖位置調(diào)制（MPPM）、差分脈沖位置調(diào)制（DPPM）和TCM編碼。差錯(cuò)控制包括RS編碼、Turbo碼和低密度奇偶校驗(yàn)碼（LDPC），這部分內(nèi)容系統(tǒng)論述了編碼理論，討論了差錯(cuò)控制編碼的硬件實(shí)現(xiàn)方案，并對(duì)幾種信道編碼進(jìn)行r實(shí)驗(yàn)測量。信道均衡包括基于線性濾波器的時(shí)域均衡、基于高階統(tǒng)汁量的均衡以及基于信道估計(jì)的自適應(yīng)信道編碼。

內(nèi)容概要

無線激光通信兼具微波通信和光纖通信的優(yōu)點(diǎn)。本書從理論上對(duì)無線激光通信中基帶信號(hào)的產(chǎn)生與傳輸進(jìn)行了詳細(xì)分析，對(duì)信源編碼、信道編碼和信道均衡進(jìn)行了系統(tǒng)深入地論述，結(jié)合工程實(shí)際，討論了各種編碼的性能及實(shí)現(xiàn)途徑。    本書適合從事光通信的廣大工程技術(shù)人員、大專院校的教師、研究生及高年級(jí)本科生閱讀。

作者簡介

　　柯熙政，男，1962年生，陜西省臨潼人。西安理工大學(xué)教授，理學(xué)博士，博士生導(dǎo)師。中國電子學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員，中國儀器儀表學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員，中國電子學(xué)會(huì)電子測量與儀器分會(huì)委員，中國宇航學(xué)會(huì)光電技術(shù)專業(yè)委員會(huì)常務(wù)委員。國家科技獎(jiǎng)勵(lì)評(píng)審專家，《通信學(xué)報(bào)》審稿專家，《中國科技論文在線》特約審稿專家?！稇?zhàn)術(shù)導(dǎo)彈控制技術(shù)》編委，《電子測量與儀器學(xué)報(bào)》編委，《時(shí)間頻率學(xué)報(bào)》編委。 1979年進(jìn)入原陜西工學(xué)院電子工程系學(xué)習(xí)，獲工學(xué)學(xué)士學(xué)位，1996年在中國科學(xué)院獲得理學(xué)博士學(xué)位。1997-1999年在西安電子科技大學(xué)“通信與電子系統(tǒng)”博士后流動(dòng)站工作，2000-2002年在第二炮兵工程學(xué)院“導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制”博士后流動(dòng)站工作。1997年在《電子學(xué)報(bào)》發(fā)表“時(shí)間尺度的多分辨率綜合”的論文，提出了小波原子時(shí)算法，嗣后在《計(jì)量學(xué)報(bào)》、《天文學(xué)報(bào)》、《中國科學(xué)》、《彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào)》以及相關(guān)國際會(huì)議發(fā)表論文30多篇，對(duì)該算法進(jìn)行了進(jìn)一步論證，取得軟件著作權(quán)2項(xiàng)。該算法在某工程中得到應(yīng)用，可使時(shí)間尺度的頻率穩(wěn)定度提高近一個(gè)量級(jí)，相關(guān)技術(shù)獲得2項(xiàng)計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)，并獲得2007年度軍隊(duì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和2007年度陜西國防科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。1992年和1996年分別兩次獲得中國科學(xué)院研究生院長獎(jiǎng)學(xué)金。2000年獲得中國科學(xué)院“盈科（李澤凱）”優(yōu)秀青年學(xué)者獎(jiǎng)。“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間傳遞（網(wǎng)絡(luò)授時(shí)）”獲2000年陜西省科學(xué)院科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)（排名第二），“電話授時(shí)系統(tǒng)研制”獲得陜西省科學(xué)院2000年科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)（排名第一）。2004年“分形結(jié)構(gòu)的波傳播和散射”獲陜西省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)（排名第四）。2007年獲得軍隊(duì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)（排名第四），“基于小波變換的時(shí)間駕馭技術(shù)”獲得2007年陜西國防科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)（排名第一），“無線激光通信新理論與關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目獲陜西省工業(yè)和信息化廳2008年度信息產(chǎn)業(yè)科技成果一等獎(jiǎng).（排名第一）；“無線激光通信系統(tǒng)編解碼及建模技術(shù)研究”獲得2009年陜西高校科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)（排名第一） 。編著有：模糊控制及其MATLAB應(yīng)用（西安交通大學(xué)出版社，2002年出版，第三作者），無線激光通信概論（北京郵電大學(xué)出版社，2004年7月出版，第一作者），著作有：無線激光通信系統(tǒng)中的編碼理論（北京：科學(xué)出版社，2009年1月第一版，第一作者）。在國內(nèi)外刊物發(fā)表論文160多篇，被EI、SCI和ISTP收錄60多篇。感興趣的研究方向包括無線激光通信理論與技術(shù)、時(shí)頻信號(hào)處理等。

書籍目錄

前言1 無線激光通信基礎(chǔ)  1.1 無線激光通信  1.2 無線激光通信技術(shù)的歷史及現(xiàn)狀  1.3 無線激光通信的系統(tǒng)組成及其關(guān)鍵技術(shù)  1.4 本書的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)  參考文獻(xiàn)2 PPM 編碼調(diào)制信號(hào)分析  2.1 PPM 的基本原理與數(shù)學(xué)模型  2.2 PPM 理想信道容量分析  2.3 PPM 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理  2.4 時(shí)間同步  參考文獻(xiàn)3 MPPM 編碼調(diào)制信號(hào)分析  3.1 MPPM 的基本原理  3.2 MPPM 的性能參數(shù)分析  3.3 MPPM 的特點(diǎn)  3.4 MPPM 的信道容量分析  3.5 三脈沖的 MPPM 編譯碼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)  參考文獻(xiàn)4 MPPM 編碼調(diào)制信號(hào)分析  4.1 MPPM 編碼  4.2 誤碼特性分析  4.3 MPPM 最大似然檢測  4.4 MPPM 的頻譜特性  4.5 實(shí)現(xiàn) MPPM 的幾種不同方案  參考文獻(xiàn)5 TCM 編碼調(diào)制技術(shù)  5.1 OPPM 調(diào)制方式  5.2 TCM 原理分析  5.3 TCM 系統(tǒng)的性能分析  5.4 基于 OPPM 的 TCM 系統(tǒng)設(shè)計(jì)  5.5 TCM 編碼的計(jì)算機(jī)仿真與 FPGA 設(shè)計(jì)  參考文獻(xiàn)6 基于 RS 碼的差錯(cuò)控制  6.1 差錯(cuò)控制編碼基本原理  6.2 RS 碼的基本原理  6.3 RS 碼的編碼方法  6.4 RS 碼的譯碼方法  6.5 RS 碼譯中的相關(guān)算法  6.6 RS（15,19）碼編碼系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)  6.7 關(guān)鍵硬件電路的Verilog HDL 實(shí)現(xiàn)  6.8 RS 碼糾錯(cuò)性能分析  參考文獻(xiàn)7 基于 Turbo 碼的差錯(cuò)控制  7.1 Turbo 碼的編碼原理  7.2 Turbo 碼的分量碼——卷積碼  7.3 Turbo 碼中的交織器  7.4 Turbo 碼的譯碼  參考文獻(xiàn)8 基于 LDPC 碼的差錯(cuò)控制  8.1 LDPC 碼概述  8.2 LDPC 碼的隨機(jī)構(gòu)造  8.3 LDPC 碼譯及其性能估計(jì)  8.4 LDPC 碼的構(gòu)造  8.5 LDPC 碼編碼器的硬件實(shí)現(xiàn)  8.6 LDPC 碼的譯碼實(shí)現(xiàn)  參考文獻(xiàn)9 信道測量與差錯(cuò)控制實(shí)驗(yàn)  9.1 激光在大氣中傳輸?shù)幕纠碚? 9.2 光強(qiáng)實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果分析  9.3 誤碼率仿真與測量結(jié)果分析  9.4 氣象條件對(duì)系統(tǒng)誤碼率的影響分析  9.5 激光信號(hào)在雨中的衰減  參考文獻(xiàn)10 基于信道估計(jì)的自適應(yīng)編碼  10.1 自適應(yīng)調(diào)制編碼  ……11 基于自適應(yīng)濾波器的時(shí)域均衡12 基于高階統(tǒng)計(jì)量的信道盲均衡參考文獻(xiàn)

圖書封面

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