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，是人類社會生存和發(fā)展的基礎活動之一。根據(jù)人們的需求和應用場合的不同，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行信息傳輸?shù)囊环N技術，屬于無線通信范疇?！　o線激光通信和微波通信同屬于視距傳輸技術，都受到傳輸介質的影響，二者沒有本質的差別。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，有必要對無線激光通信中的編碼理論進行探討。但無線激光通信設備體積小、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?！　?002年起，作者先后承擔了一系列相關的科研項目，本書是作者在執(zhí)行相關科研計劃過程中在無線激光通信編碼T作的一些總結，主要包括編碼調制、差錯控制（信道編碼）和信道均衡，全書對主要理論問題進行了數(shù)學分析和實驗研究。　　全書共十二章，包括編碼調制、差錯控制（信道編碼）和信道均衡。編碼調制包括脈沖位置調制（PPM）、多脈沖位置調制（MPPM）、差分脈沖位置調制（DPPM）和TCM編碼。差錯控制包括RS編碼、Turbo碼和低密度奇偶校驗碼（LDPC），這部分內容系統(tǒng)論述了編碼理論，討論了差錯控制編碼的硬件實現(xiàn)方案，并對幾種信道編碼進行r實驗測量。信道均衡包括基于線性濾波器的時域均衡、基于高階統(tǒng)汁量的均衡以及基于信道估計的自適應信道編碼。

內容概要

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

作者簡介

　　柯熙政，男，1962年生，陜西省臨潼人。西安理工大學教授，理學博士，博士生導師。中國電子學會高級會員，中國儀器儀表學會高級會員，中國電子學會電子測量與儀器分會委員，中國宇航學會光電技術專業(yè)委員會常務委員。國家科技獎勵評審專家，《通信學報》審稿專家，《中國科技論文在線》特約審稿專家?！稇?zhàn)術導彈控制技術》編委，《電子測量與儀器學報》編委，《時間頻率學報》編委。 1979年進入原陜西工學院電子工程系學習，獲工學學士學位，1996年在中國科學院獲得理學博士學位。1997-1999年在西安電子科技大學“通信與電子系統(tǒng)”博士后流動站工作，2000-2002年在第二炮兵工程學院“導航、制導與控制”博士后流動站工作。1997年在《電子學報》發(fā)表“時間尺度的多分辨率綜合”的論文，提出了小波原子時算法，嗣后在《計量學報》、《天文學報》、《中國科學》、《彈箭與制導學報》以及相關國際會議發(fā)表論文30多篇，對該算法進行了進一步論證，取得軟件著作權2項。該算法在某工程中得到應用，可使時間尺度的頻率穩(wěn)定度提高近一個量級，相關技術獲得2項計算機軟件著作權，并獲得2007年度軍隊科技進步一等獎和2007年度陜西國防科技進步二等獎。1992年和1996年分別兩次獲得中國科學院研究生院長獎學金。2000年獲得中國科學院“盈科（李澤凱）”優(yōu)秀青年學者獎。“計算機網(wǎng)絡時間傳遞（網(wǎng)絡授時）”獲2000年陜西省科學院科技進步一等獎（排名第二），“電話授時系統(tǒng)研制”獲得陜西省科學院2000年科技進步一等獎（排名第一）。2004年“分形結構的波傳播和散射”獲陜西省科技進步三等獎（排名第四）。2007年獲得軍隊科技進步一等獎（排名第四），“基于小波變換的時間駕馭技術”獲得2007年陜西國防科技進步二等獎（排名第一），“無線激光通信新理論與關鍵技術研究”項目獲陜西省工業(yè)和信息化廳2008年度信息產(chǎn)業(yè)科技成果一等獎.（排名第一）；“無線激光通信系統(tǒng)編解碼及建模技術研究”獲得2009年陜西高?？茖W技術獎二等獎（排名第一） 。編著有：模糊控制及其MATLAB應用（西安交通大學出版社，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：科學出版社，2009年1月第一版，第一作者）。在國內外刊物發(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、時頻信號處理等。

書籍目錄

前言1 無線激光通信基礎  1.1 無線激光通信  1.2 無線激光通信技術的歷史及現(xiàn)狀  1.3 無線激光通信的系統(tǒng)組成及其關鍵技術  1.4 本書的主要內容與結構  參考文獻2 PPM 編碼調制信號分析  2.1 PPM 的基本原理與數(shù)學模型  2.2 PPM 理想信道容量分析  2.3 PPM 調制解調系統(tǒng)結構及工作原理  2.4 時間同步  參考文獻3 MPPM 編碼調制信號分析  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  3.4 MPPM 的信道容量分析  3.5 三脈沖的 MPPM 編譯碼系統(tǒng)的設計  參考文獻4 MPPM 編碼調制信號分析  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 實現(xiàn) MPPM 的幾種不同方案  參考文獻5 TCM 編碼調制技術  5.1 OPPM 調制方式  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)設計  5.5 TCM 編碼的計算機仿真與 FPGA 設計  參考文獻6 基于 RS 碼的差錯控制  6.1 差錯控制編碼基本原理  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 碼譯中的相關算法  6.6 RS（15,19）碼編碼系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)  6.7 關鍵硬件電路的Verilog HDL 實現(xiàn)  6.8 RS 碼糾錯性能分析  參考文獻7 基于 Turbo 碼的差錯控制  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8 基于 LDPC 碼的差錯控制  8.1 LDPC 碼概述  8.2 LDPC 碼的隨機構造  8.3 LDPC 碼譯及其性能估計  8.4 LDPC 碼的構造  8.5 LDPC 碼編碼器的硬件實現(xiàn)  8.6 LDPC 碼的譯碼實現(xiàn)  參考文獻9 信道測量與差錯控制實驗  9.1 激光在大氣中傳輸?shù)幕纠碚? 9.2 光強實驗測量結果分析  9.3 誤碼率仿真與測量結果分析  9.4 氣象條件對系統(tǒng)誤碼率的影響分析  9.5 激光信號在雨中的衰減  參考文獻10 基于信道估計的自適應編碼  10.1 自適應調制編碼  ……11 基于自適應濾波器的時域均衡12 基于高階統(tǒng)計量的信道盲均衡參考文獻

圖書封面

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