（7，4）（63，45）纠错码的生成矩阵和校验矩阵的C++实现

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CSC440-密码学 密码学和密码分析方法简介。 主题包括经典密码学（代码，单字母和多字母替换密码，换位密码），现代分组密码（例如DES，AES）和公共密钥密码术（例如RSA）。 可选主题包括零知识协议，信息论，编码论，纠错码，隐写术，流密码，哈希算法，量子密码学，椭圆曲线密码学和历史。

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这是一个说明Hamming的程序，其中包含5个选项： 1）图解纠错演练：从用户输入一个字符串，在屏幕上逐步进行错误归纳、检测和纠正。 2) 向字符串添加校验位：要求用户输入一个二进制字符串，并输出添加了正确校验位的字符串。 3) 从字符串中去除奇偶校验位：要求用户输入一个二进制字符串，并输出去除了奇偶校验位的字符串。 4）X 长的字符串需要多少奇偶校验位？：要求用户输入字符串长度（整数），输出该长度的字符串需要汉明的奇偶校验位数。 5）生成汉明矩阵：要求用户输入一个字符串长度（整数）并生成一个汉明矩阵，就像可以在这里看到的： http : //en.wikipedia.org/wiki/Hamming_code#General_algorithm

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内容为pdf文字版介绍5G的编码与调制,主体为turbo吗,也介绍了BCH码和LDPC码 1 Historical Perspective, Motivation and Outline 1 1.1 AHistoricalPerspective onChannelCoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.1.1 A Historical Perspective on Coded Modulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2 Motivation for thisBook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.3 Organisationof theBook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.4 NovelContributions of theBook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2 Convolutional Channel Coding 13 2.1 BriefChannelCodingHistory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.2 ConvolutionalEncoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.3 State and Trellis Transitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.4 TheViterbiAlgorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.4.1 Error-free Hard-decision Viterbi Decoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.4.2 ErroneousHard-decisionViterbiDecoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.4.3 Error-free Soft-decision Viterbi Decoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.5 Summary andConclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3 Soft Decoding and Performance of BCH Codes 25 3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.2 BCHcodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.2.1 BCHEncoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.2.2 State and Trellis Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.3 Trellis Decoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.3.2 ViterbiAlgorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.3.3 Hard-decisionViterbiDecoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3.3.3.1 CorrectHard-decisionDecoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3.3.3.2 IncorrectHard-decisionDecoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3.3.4 Soft-decisionViterbiDecoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 3.3.5 SimulationResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3.3.5.1 TheBerlekamp–MasseyAlgorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3.3.5.2 Hard-decisionViterbiDecoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 3.3.5.3 Soft-decisionViterbiDecoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3.3.6 Conclusion onBlockCoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3.4 Soft-input Algebraic Decoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.4.2 ChaseAlgorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 3.4.2.1 ChaseAlgorithm1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.4.2.2 ChaseAlgorithm2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 3.4.3 SimulationResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 3.5 SummaryandConclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Part I Turbo Convolutional and Turbo Block Coding 51 4 Turbo Convolutional Coding 53 J. P. Woodard and L. Hanzo 4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 4.2 TurboEncoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 4.3 TurboDecoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 4.3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 4.3.2 Log-likelihood Ratios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 4.3.3 TheMaximumAPosterioriAlgorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 4.3.3.1 Introduction and Mathematical Preliminaries . . . . . . . . . . . . . . 59 4.3.3.2 Forward Recursive Calculation of the αk(s)Values . . . . . . . . . . . 62 4.3.3.3 Backward Recursive Calculation of the βk(s)Values . . . . . . . . . . 62 4.3.3.4 Calculation of the γk(`s, s)Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 4.3.3.5 Summary of theMAPAlgorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 4.3.4 IterativeTurboDecodingPrinciples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 4.3.4.1 TurboDecodingMathematicalPreliminaries . . . . . . . . . . . . . . . 66 4.3.4.2 IterativeTurboDecoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 4.3.5 Modifications of theMAPAlgorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 4.3.5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 4.3.5.2 MathematicalDescriptionof theMax-Log-MAPAlgorithm . . . . . . . 72 4.3.5.3 Correcting theApproximation –theLog-MAPAlgorithm . . . . . . . . 74 4.3.6 TheSoft-outputViterbiAlgorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 4.3.6.1 MathematicalDescriptionof theSoft-outputViterbiAlgorithm . . . . . 75 4.3.6.2 Implementation of theSOVA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 4.3.7 TurboDecodingExample . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 4.3.8 Comparison of the Component Decoder Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . 86 4.3.9 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 4.4 Turbo-codedBPSKPerformanceoverGaussianChannels . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 4.4.1 Effectof theNumber of IterationsUsed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 4.4.2 Effects ofPuncturing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 4.4.3 Effect of the Component Decoder Used . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 4.4.4 Effectof theFrameLengthof theCode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 4.4.5 The Component Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 4.4.6 Effectof the Interleaver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 4.4.7 Effect of Estimating the Channel Reliability Value Lc . . . . . . . . . . . . . . . 101 4.5 TurboCodingPerformanceoverRayleighChannels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 4.5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 4.5.2 Performance overPerfectlyInterleavedNarrowbandRayleighChannels . . . . . . 105 4.5.3 Performance overCorrelatedNarrowbandRayleighChannels . . . . . . . . . . . 107 4.6 SummaryandConclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Turbo BCH Coding 109 5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 5.2 TurboEncoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 5.3 TurboDecoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 5.3.1 Summary of theMAPAlgorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 5.3.2 TheSoft-outputViterbiAlgorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 5.3.2.1 SOVADecodingExample . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 5.4 TurboDecodingExample . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 5.5 MAPAlgorithmforExtendedBCHCodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 5.5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 5.5.2 ModifiedMAPAlgorithm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 5.5.2.1 TheForwardandBackwardRecursion . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 5.5.2.2 Transition Probability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 5.5.2.3 A-posteriori Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 5.5.3 Max-Log-MAP andLog-MAPAlgorithms forExtendedBCHCodes . . . . . . . 128 5.6 SimulationResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 5.6.1 Number of IterationsUsed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 5.6.2 TheDecodingAlgorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 5.6.3 The Effect of Estimating the Channel Reliability Value Lc . . . . . . . . . . . . . 133 5.6.4 TheEffect ofPuncturing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 5.6.5 TheEffect of the InterleaverLength of theTurboCode . . . . . . . . . . . . . . . 136 5.6.6 TheEffect of the InterleaverDesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 5.6.7 The Component Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 5.6.8 BCH(31, k, dmin)FamilyMembers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 5.6.9 Mixed Component Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 5.6.10 ExtendedBCHCodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 5.6.11 BCH Product Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 5.7 Summary andConclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 Part II Space–time Block and Space–time Trellis Coding 147 6 Space–time Block Codes 149 6.1 ClassificationofSmartAntennas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 6.2 Introduction to Space–time Coding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 6.3 Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 6.3.1 MaximumRatioCombining . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 6.4 Space–time Block Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 6.4.1 A Twin-transmitter-based Space–time Block Code . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 6.4.1.1 The Space–time Code G2 Using One Receiver . . . . . . . . . . . . . 154 6.4.1.2 The Space–time Code G2 Using Two Receivers . . . . . . . . . . . . . 156 6.4.2 Other Space–time Block Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 6.4.3 MAP Decoding of Space–time Block Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 6.5 Channel-coded Space–time Block Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 6.5.1 SystemOverview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 6.5.2 ChannelCodecParameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 6.5.3 Complexity Issues andMemoryRequirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 6.6 PerformanceResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 6.6.1 Performance Comparison of Various Space–time Block Codes Without Channel Codecs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 6.6.1.1 Maximum Ratio Combining and the Space–time Code G2 . . . . . . . 168 6.6.1.2 Performanceof 1BPSSchemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 6.6.1.3 Performanceof 2BPSSchemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 6.6.1.4 Performance of 3BPSSchemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 6.6.1.5 Channel-coded Space–time Block Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 6.6.2 Mapping Binary Channel Codes to Multilevel Modulation . . . . . . . . . . . . . 174 6.6.2.1 TurboConvolutionalCodes:Data andParityBitMapping . . . . . . . . 175 6.6.2.2 TurboConvolutionalCodes: InterleaverEffects . . . . . . . . . . . . . 177 6.6.2.3 TurboBCHCodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 6.6.2.4 ConvolutionalCodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 6.6.3 Performance Comparison of Various Channel Codecs Using the G2 Space–time Code and Multilevel Modulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 6.6.3.1 Comparison ofTurboConvolutionalCodes . . . . . . . . . . . . . . . 182 6.6.3.2 Comparison of Different-rate TC(2, 1, 4)Codes . . . . . . . . . . . . . 183 6.6.3.3 ConvolutionalCodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 6.6.3.4 G2-coded Channel Codec Comparison: Throughput of 2 BPS . . . . . . 185 6.6.3.5 G2-coded Channel Codec Comparison: Throughput of 3BPS . . . . . . 187 6.6.3.6 Comparison of G2-codedHigh-rateTCandTBCHCodes . . . . . . . 187 6.6.3.7 Comparison ofHigh-rateTCandConvolutionalCodes . . . . . . . . . 188 6.6.4 CodingGainversusComplexity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 6.6.4.1 ComplexityComparison ofTurboConvolutionalCodes . . . . . . . . . 189 6.6.4.2 ComplexityComparison ofChannelCodes . . . . . . . . . . . . . . . 190 6.7 SummaryandConclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 7 Space–time Trellis Codes 195 7.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 7.2 Space–time Trellis Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 7.2.1 The 4-state, 4PSK Space–time Trellis Encoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 7.2.1.1 The 4-state, 4PSK Space–time Trellis Decoder . . . . . . . . . . . . . . 198 7.2.2 Other Space–time Trellis Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 7.3 Space–time-coded Transmission over Wideband Channels . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 7.3.1 SystemOverview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 7.3.2 Space–time and Channel Codec Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 7.3.3 Complexity Issues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 7.4 SimulationResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 7.4.1 Space–time Coding Comparison: Throughput of 2 BPS . . . . . . . . . . . . . . 207 7.4.2 Space–time Coding Comparison: Throughput of 3 BPS . . . . . . . . . . . . . . 210 7.4.3 The Effect of Maximum Doppler Frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 7.4.4 TheEffectofDelaySpreads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 7.4.5 DelayNon-sensitiveSystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 7.4.6 The Wireless Asynchronous Transfer Mode System . . . . . . . . . . . . . . . . 220 7.4.6.1 Channel-coded Space–time Codes: Throughput of 1 BPS . . . . . . . . 221 7.4.6.2 Channel-coded Space–time Codes: Throughput of 2BPS . . . . . . . . 221 7.5 Space–time-coded Adaptive Modulation for OFDM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 7.5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 7.5.2 Turbo-coded and Space–time-coded AOFDM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 7.5.3 SimulationResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 7.5.3.1 Space–time-coded AOFDM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 7.5.3.2 Turbo- and Space–time-coded AOFDM . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 7.6 SummaryandConclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 8 Turbo-coded Adaptive Modulation versus Space–time Trellis Codes for Transmission over Dispersive Channels 233 8.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 8.2 SystemOverview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 8.2.1 SISOEqualiser andAQAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 8.2.2 MIMOEqualiser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 8.3 SimulationParameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 8.4 SimulationResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 8.4.1 Turbo-coded Fixed Modulation Mode Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 8.4.2 Space–time Trellis Code Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243 8.4.3 Adaptive Quadrature Amplitude Modulation Performance . . . . . . . . . . . . . 245 8.5 Summary andConclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 Part III Turbo Equalisation 253 9 Turbo-coded Partial-response Modulation 255 9.1 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255 9.2 TheMobileRadioChannel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256 9.3 Continuous Phase Modulation Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 9.4 Digital Frequency Modulation Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 9.5 StateRepresentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259 9.5.1 MinimumShiftKeying . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263 9.5.2 GaussianMinimumShiftKeying . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266 9.6 SpectralPerformance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268 9.6.1 PowerSpectralDensity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268 9.6.2 FractionalOut-of-bandPower . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271 9.7 Construction of Trellis-based Equaliser States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271 9.8 Soft-outputGMSKEqualiser andTurboCoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 9.8.1 Background and Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 9.8.2 Soft-outputGMSKEqualiser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276 9.8.3 TheLog-MAPAlgorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277 9.8.4 Summary of theLog-MAPAlgorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281 9.8.5 Complexity ofTurboDecoding andConvolutionalDecoding . . . . . . . . . . . 282 9.8.6 SystemParameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283 9.8.7 TurboCodingPerformanceResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286 9.9 Summary andConclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287 10 Turbo Equalisation for Partial-response Systems 289 10.1 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291 10.2 Principle of Turbo Equalisation Using Single/Multiple Decoder(s) . . . . . . . . . . . . . 292 10.3 Soft-in/Soft-outEqualiser forTurboEqualisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296 10.4 Soft-in/Soft-outDecoder forTurboEqualisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296 10.5 TurboEqualisationExample . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299 10.6 Summary ofTurboEqualisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313 10.7 Performance ofCodedGMSKSystemsUsingTurboEqualisation . . . . . . . . . . . . . 314 10.7.1 Convolutional-codedGMSKSystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315 10.7.2 Convolutional-coding-based Turbo-codedGMSKSystem . . . . . . . . . . . . . 315 10.7.3 BCH-coding-basedTurbo-codedGMSKSystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317 10.8 Discussion ofResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318 10.9 Summary andConclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323 11 Comparative Study of Turbo Equalisers 325 11.1 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325 11.2 SystemOverview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326 11.3 SimulationParameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326 11.4 Results andDiscussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329 11.4.1 Five-pathGaussianChannel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329 11.4.2 EquallyWeightedFive-pathRayleighFadingChannel . . . . . . . . . . . . . . . 332 11.5 Non-iterative JointChannelEqualisationandDecoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337 11.5.1 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337 11.5.2 Non-iterativeTurboEqualisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338 11.5.3 Non-iterative Joint Equalisation/Decoding Using a 2 × N Interleaver . . . . . . . 339 11.5.4 Non-iterativeTurboEqualiserPerformance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340 11.5.4.1 Effect of InterleaverDepth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342 11.5.4.2 TheM-algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343 11.6 SummaryandConclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346 12 Reduced-complexity Turbo Equaliser 347 12.1 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347 12.2 Complexity of the Multilevel Full-response Turbo Equaliser . . . . . . . . . . . . . . . . 348 12.3 SystemModel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350 12.4 In-phase/Quadrature-phase EqualiserPrinciple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351 12.5 Overviewof theReduced-complexityTurboEqualiser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352 12.5.1 Conversion of theDFESymbolEstimates toLLRs . . . . . . . . . . . . . . . . . 353 12.5.2 Conversion of theDecoderAPosterioriLLRs intoSymbols . . . . . . . . . . . . 354 12.5.3 DecouplingOperation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357 12.6 Complexityof the In-phase/Quadrature-phase TurboEqualiser . . . . . . . . . . . . . . . 358 12.7 SystemParameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359 12.8 SystemPerformance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360 12.8.1 4-QAMSystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360 12.8.2 16-QAMSystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363 12.8.3 64-QAMSystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366 12.9 SummaryandConclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366 13 Turbo Equalisation for Space–time Trellis-coded Systems 369 13.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 13.2 SystemOverview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370 13.3 Principleof In-phase/Quadrature-phase TurboEqualisation . . . . . . . . . . . . . . . . . 371 13.4 ComplexityAnalysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373 13.5 Results andDiscussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374 13.5.1 Performance versusComplexityTrade-off . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376 13.5.2 Performance ofSTTCSystems overChannelswithLongDelays . . . . . . . . . 381 13.6 SummaryandConclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382 Part IV Coded and Space–time-Coded Adaptive Modulation: TCM, TTCM, BICM, BICM-ID and MLC 385 14 Coded Modulation Theory and Performance 387 14.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387 14.2 Trellis-coded Modulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388 14.2.1 TCMPrinciple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388 14.2.2 OptimumTCMCodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392 14.2.3 TCMCodeDesignforFadingChannels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393 14.2.4 Set Partitioning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395 14.3 TheSymbol-basedMAPAlgorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396 14.3.1 ProblemDescription . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397 14.3.2 DetailedDescriptionof theSymbol-basedMAPAlgorithm . . . . . . . . . . . . 398 14.3.3 Symbol-basedMAPAlgorithmSummary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400 14.4 Turbo Trellis-coded Modulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402 14.4.1 TTCMEncoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402 14.4.2 TTCMDecoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404 14.5 Bit-interleaved Coded Modulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406 14.5.1 BICMPrinciple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407 14.5.2 BICMCodingExample . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409 14.6 Bit-interleaved Coded Modulation Using Iterative Decoding . . . . . . . . . . . . . . . . 411 14.6.1 Labelling Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411 14.6.2 InterleaverDesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 414 14.6.3 BICM-IDCodingExample . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 414 14.7 Coded Modulation Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417 14.7.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417 14.7.2 Coded Modulation in Narrowband Channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417 14.7.2.1 SystemOverview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417 14.7.2.2 SimulationResults andDiscussions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419 14.7.2.2.1 Coded Modulation Performance over AWGN Channels . . . . 420 14.7.2.2.2 Performance over Uncorrelated Narrowband Rayleigh Fading Channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421 14.7.2.2.3 Coding Gain versus Complexity and Interleaver Block Length 423 14.7.2.3 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426 14.7.3 Coded Modulation in Wideband Channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428 14.7.3.1 Inter-symbol Interference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428 14.7.3.2 DecisionFeedbackEqualiser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429 14.7.3.2.1 DecisionFeedbackEqualiserPrinciple . . . . . . . . . . . . . 429 14.7.3.2.2 EqualiserSignal-to-noiseRatioLoss . . . . . . . . . . . . . . 431 14.7.3.3 Decision Feedback Equaliser Aided Adaptive Coded Modulation . . . . 432 14.7.3.3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432 14.7.3.3.2 SystemOverview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432 14.7.3.3.3 Fixed-modePerformance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435 14.7.3.3.4 SystemI andSystemIIPerformance . . . . . . . . . . . . . . 435 14.7.3.3.5 OverallPerformance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440 14.7.3.3.6 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441 14.7.3.4 Orthogonal Frequency Division Multiplexing . . . . . . . . . . . . . . 442 14.7.3.4.1 Orthogonal Frequency Division Multiplexing Principle . . . . 442 14.7.3.5 Orthogonal Frequency Division Multiplexing Aided Coded Modulation . 444 14.7.3.5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 444 14.7.3.5.2 SystemOverview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 444 14.7.3.5.3 SimulationParameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445 14.7.3.5.4 SimulationResults andDiscussions . . . . . . . . . . . . . . 445 14.7.3.5.5 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448 14.8 Near-capacity Turbo Trellis-coded Modulation Design Based on EXIT Charts and Union Bounds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448 14.8.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448 14.8.2 SystemModel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450 14.8.3 Symbol-based Union Bounds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451 14.8.3.1 TCMDistanceSpectrum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452 14.8.3.2 TTCMDistanceSpectrum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453 14.8.4 Symbol-basedEXITCharts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 454 14.8.5 Constituent Code Search . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 454 14.8.5.1 CodeSearchAlgorithm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455 14.8.6 Results andDiscussions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457 14.8.7 Conclusions onNear-capacityTTCMDesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461 14.8.8 Appendix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462 14.9 Summary andConclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462 15 Multilevel Coding Theory 465 15.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 465 15.2 Multilevel Coding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466 15.2.1 Signal Labelling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467 15.2.2 EquivalentChannel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469 15.2.3 Decoding ofMLCs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471 15.2.3.1 Parallel IndependentDecoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471 15.2.3.2 Multistage Decoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472 15.2.4 MAPDecoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473 15.2.5 Code-rateDesignRules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475 15.2.5.1 CapacityBasedCode-rateDesignRule . . . . . . . . . . . . . . . . . 475 15.2.5.2 BalancedDistanceBasedCode-rateRule . . . . . . . . . . . . . . . . 476 15.2.6 UnequalErrorProtection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 478 15.3 Bit-interleaved Coded Modulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 480 15.4 Bit-interleaved Coded Modulation Using Iterative Decoding . . . . . . . . . . . . . . . . 483 15.4.1 Mapping Schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485 15.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 487 16 MLC Design Using EXIT Analysis 489 16.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 489 16.2 Comparative Study of Coded Modulation Schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 489 16.2.1 SystemOverview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 490 16.2.2 SystemParameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491 16.2.3 SimulationResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493 16.3 EXIT-chartAnalysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497 16.3.1 Mutual Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497 16.3.1.1 InnerDemapper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 498 16.3.1.2 OuterDecoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500 16.3.2 Performance ofBICM-ID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 501 16.3.3 Performance ofMLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503 16.4 Precoder-aidedMLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 508 16.4.1 SystemOverview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 508 16.4.2 EXITChart-basedConvergenceAnalysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 510 16.4.3 SimulationResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 511 16.5 ChapterConclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514 17 Sphere Packing-aided Space–time MLC/BICMDesign 515 17.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 515 17.2 Space–time Block Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516 17.3 Orthogonal G2DesignUsingSpherePacking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 519 17.3.1 SPConstellationPoints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522 17.4 IterativeDemapping forSpherePacking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 523 17.4.1 Example of Iterative Decoding for M = 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 525 17.5 STBC-SP-MLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 525 17.5.1 SystemOverview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 525 17.5.2 EquivalentCapacityDesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527 17.5.3 Bit-to-SP-symbolMapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529 17.5.3.1 TheBinarySwitchingAlgorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530 17.5.4 UnequalErrorProtection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533 17.5.5 SimulationResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534 17.6 STBC-SP-BICM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 539 17.6.1 SystemOverview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 539 17.6.2 Mapping Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 540 17.6.3 Complexity Issues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 541 17.6.4 EXITAnalysis-aidedSTBC-SP-BICMDesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 541 17.6.5 SimulationResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544 17.7 ChapterConclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 548 18 MLC/BICMSchemes for theWireless Internet 549 18.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 549 18.2 Multilevel Generalised Low-density Parity-check Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . 550 18.2.1 GLDPCStructure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 550 18.2.2 GLDPCEncoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552 18.2.3 GLDPCDecoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552 18.2.4 GLDPCCodeRate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 554 18.2.5 Modulation and Demodulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 554 18.2.6 SimulationResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555 18.3 An Iterative Stopping Criterion for MLC-GLDPCs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558 18.3.1 GLDPC Syndrome Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558 18.3.2 SimulationResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560 18.4 Coding for theWireless Internet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560 18.4.1 Fountain Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560 18.4.1.1 Random Linear Fountain Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 563 18.4.2 LTCode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564 18.4.2.1 DegreeOfDistribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 565 18.4.2.2 ImprovedRobustDistribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566 18.4.3 LT-BICM-IDSystemOverview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 567 18.4.4 SimulationResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 570 18.5 LT-BICM-ID Using LLR Packet Reliability Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 572 18.5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 572 18.5.2 SystemOverview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 573 18.5.3 EstimationScheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 573 18.5.4 Bit-by-bitLTDecoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 577 18.5.5 SimulationResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 579 18.6 ChapterConclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 580 19 Near-capacity Irregular BICM-ID Design 583 19.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 583 19.2 Irregular Bit-interleaved Coded Modulation Schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 584 19.2.1 SystemOverview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 584 19.3 EXIT-chartAnalysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 586 19.3.1 AreaProperty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 587 19.4 Irregular Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 587 19.4.1 Irregular Outer Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 588 19.4.2 Irregular Inner Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 589 19.4.3 EXIT-chartMatching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 592 19.5 SimulationResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594 19.6 ChapterConclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 600 20 Summary and Conclusions 603 20.1 Summary of theBook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 603 20.2 FutureWork . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 618 20.3 ConcludingRemarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 619

JAVA基于纠错码的冗余技术的研究——EVENODD码的设计与实现(源代码+文档).zip

【原 书 名】 The Theory of Information and Coding,Second Edition 【原出版社】 Cambridge University Press 【作　　者】[美]Robert J.McEliece [同作者作品] [作译者介绍] 【译　　者】 李斗[同译者作品] 殷悦 罗燕等 【内容简介】 本书全面系统地介绍了由香农于1948年提出的信息论与编码理论的主要内容，以及近几十年来该领域的一些重要研究成果。作者首先在引言中向读者简单介绍了信息论与编码理论的基本思想；第一部分讲解了香农信息论与编码理论的主要内容，如熵和信息量的基本概念与性质，以及信道编码定理和信息源编码定理；第二部分介绍了一些基于香农编码理论的信道和信源编码方法，具体包括线性码、循环玛、BCH和RS码、卷积码等信道纠错编码，以及变长信源编码等。本书内容丰富翔实，对基本概念和基础理论的阐述清晰明了，同时也充分反映了相关领域的研究进展情况。 本书适合作为高等院校信息与通信工程专业研究生或本科生的教材或参考书。书中提供的几十道例题和几百道习题也有助于具有一定概率论和线性代数知识的人自学。 【本书作者】本书作者Robert J.McEliece是美国加州理工大学院电子工程系的知名教授，美国国家工程院院士，IEEE、美国工程教育协会和美国数学协会会员。McEliece教授长期从事信息论与编码理论的研究和教学工作，因成绩卓越而多次获奖，曾因在纠错编码领域的突出贡献而获NASA团体成就奖，以及IEEE成立百年杰出贡献奖章。

为了提高数据传输的可靠性，在现有措施的基础上，通过引入缩短汉明码（40，32）或（72，64），可以把传输误比特率(BER)和误码字率(WER)降低一个数量级以上；在短帧和中等信噪比情况下，（40，32）的性能更好。仿真结果表明，缩短汉明码可以有效提高传感器网络中数据传输的可靠性，降低由于大量数据重传而增加的额外功耗，具有很重要的意义。