دسترسی نامحدود
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
برای ارتباط با ما می توانید از طریق شماره موبایل زیر از طریق تماس و پیامک با ما در ارتباط باشید
در صورت عدم پاسخ گویی از طریق پیامک با پشتیبان در ارتباط باشید
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
درصورت عدم همخوانی توضیحات با کتاب
از ساعت 7 صبح تا 10 شب
ویرایش: 1 نویسندگان: William E. Ryan, Shu Lin سری: ISBN (شابک) : 0521848687, 9780521848688 ناشر: سال نشر: 2009 تعداد صفحات: 710 زبان: English فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) حجم فایل: 5 مگابایت
در صورت تبدیل فایل کتاب Channel Codes: Classical and Modern به فرمت های PDF، EPUB، AZW3، MOBI و یا DJVU می توانید به پشتیبان اطلاع دهید تا فایل مورد نظر را تبدیل نمایند.
توجه داشته باشید کتاب کدهای کانال: کلاسیک و مدرن نسخه زبان اصلی می باشد و کتاب ترجمه شده به فارسی نمی باشد. وبسایت اینترنشنال لایبرری ارائه دهنده کتاب های زبان اصلی می باشد و هیچ گونه کتاب ترجمه شده یا نوشته شده به فارسی را ارائه نمی دهد.
کدگذاری کانال در قلب ارتباطات دیجیتال و ذخیره سازی داده ها قرار دارد و این مقدمه مفصل نظریه هسته و همچنین الگوریتم های رمزگشایی، جزئیات پیاده سازی و تجزیه و تحلیل عملکرد را توصیف می کند. پروفسورهای رایان و لین که به دلیل وضوح نوشتاری خود شناخته می شوند، آخرین اطلاعات را در مورد کدهای کانال مدرن، از جمله کدهای توربو و کنترل برابری با چگالی کم (LDPC) ارائه می دهند. آنها همچنین پوشش دقیقی از کدهای BCH، کدهای رید-سولومون، کدهای کانولوشن، کدهای هندسه محدود، و کدهای محصول ارائه میکنند که منبعی یک مرحلهای برای تکنیکهای کدگذاری کلاسیک و مدرن ارائه میکنند. با فرض عدم دانش قبلی در زمینه کدنویسی کانال، فصل های آغازین با تئوری پایه شروع می شوند تا افراد تازه وارد با موضوع آشنا شوند. سپس فصل های بعدی به موضوعات پیشرفته ای مانند تجزیه و تحلیل عملکرد مجموعه کد و طراحی کد جبری گسترش می یابد. 250 مسئله متنوع و محرک پایان فصل نیز برای آزمایش و تقویت یادگیری گنجانده شده است که این امر را به یک منبع ضروری برای دانشآموزان و تمرینکنندگان تبدیل میکند.
Channel coding lies at the heart of digital communication and data storage, and this detailed introduction describes the core theory as well as decoding algorithms, implementation details, and performance analyses. Known for their writing clarity, Professors Ryan and Lin provide the latest information on modern channel codes, including turbo and low-density parity-check (LDPC) codes. They also present detailed coverage of BCH codes, Reed-Solomon codes, convolutional codes, finite geometry codes, and product codes, providing a one-stop resource for both classical and modern coding techniques. Assuming no prior knowledge in the field of channel coding, the opening chapters begin with basic theory to introduce newcomers to the subject. Later chapters then extend to advanced topics such as code ensemble performance analyses and algebraic code design. 250 varied and stimulating end-of-chapter problems are also included to test and enhance learning, making this an essential resource for students and practitioners alike.
Half-Title......Page 3
Title......Page 5
Copyright......Page 6
Contents......Page 7
Preface......Page 15
1.1 Digital Data Communication and Storage......Page 19
1.2 Channel-Coding Overview......Page 21
1.3 Channel-Code Archetype: The (7,4) Hamming Code......Page 22
1.4 Design Criteria and Performance Measures......Page 25
1.5 Channel-Capacity Formulas for Common Channel Models......Page 28
1.5.1.1 The BEC and the BSC......Page 29
1.5.1.2 The Z Channel......Page 31
1.5.1.3 The Binary-Input AWGN Channel......Page 32
1.5.2.1 The Unconstrained-Input AWGN Channel......Page 36
1.5.2.2 M-ary AWGN Channel......Page 37
1.5.3.1 Gilbert-Elliott Channels......Page 39
1.5.3.2 Computing Achievable Rates for ISI Channels......Page 40
Problems......Page 42
References......Page 44
2.1 Sets and Binary Operations......Page 46
2.2.1 Basic Concepts of Groups......Page 48
2.2.2 Finite Groups......Page 50
2.2.3 Subgroups and Cosets......Page 53
2.3.1 Definitions and Basic Concepts......Page 56
2.3.2 Finite Fields......Page 59
2.4.1 Basic Definitions and Properties......Page 63
2.4.2 Linear Independence and Dimension......Page 64
2.4.3 Finite Vector Spaces over Finite Fields......Page 66
2.4.4 Inner Products and Dual Spaces......Page 68
2.5 Polynomials over Finite Fields......Page 69
2.6.1 Construction of Galois Fields......Page 74
2.6.2 Some Fundamental Properties of Finite Fields......Page 82
2.6.3 Additive and Cyclic Subgroups......Page 87
2.7.1 Euclidean Geometries......Page 88
2.7.2 Projective Geometries......Page 94
2.8.1 Basic concepts......Page 98
2.8.2 Paths and Cycles......Page 102
2.8.3 Bipartite Graphs......Page 104
Problems......Page 106
References......Page 108
Appendix A Table of Primitive Polynomials......Page 110
3.1 Introduction to Linear Block Codes......Page 112
3.1.1 Generator and Parity-Check Matrices......Page 113
3.1.2 Error Detection with Linear Block Codes......Page 116
3.1.3 Weight Distribution and Minimum Hamming Distance of A Linear Block Code......Page 117
3.1.4 Decoding of Linear Block Codes......Page 120
3.2 Cyclic Codes......Page 124
3.3.1 Code Construction......Page 129
3.3.2 Decoding......Page 132
3.4 Nonbinary Linear Block Codes and Reed-Solomon Codes......Page 139
3.5.1 Product Codes......Page 147
3.5.2 Interleaved Codes......Page 148
3.5.3 Concatenated Codes......Page 149
3.6 Quasi-Cyclic Codes......Page 151
3.7 Repetition and Single-Parity-Check Codes......Page 160
Problems......Page 161
References......Page 163
4.1 The Convolutional Code Archetype......Page 165
4.2 Algebraic Description of Convolutional Codes......Page 167
4.3 Encoder Realizations and Classifications......Page 170
4.3.1 Choice of Encoder Class......Page 175
4.3.2 Catastrophic Encoders......Page 176
4.3.3 Minimal Encoders......Page 177
4.4 Alternative Convolutional Code Representations......Page 181
4.4.1 Convolutional Codes as Semi-Infinite Linear Codes......Page 182
4.4.2 Graphical Representations for Convolutional Code Encoders......Page 188
4.5 Trellis-Based Decoders......Page 189
4.5.1 MLSD and the Viterbi Algorithm......Page 190
4.5.2 Difierential Viterbi Decoding......Page 195
4.5.3 Bit-wise MAP Decoding and the BCJR Algorithm......Page 198
4.6.1 ML Decoder Performance for Block Codes......Page 205
4.6.2 Weight Enumerators for Convolutional Codes......Page 207
4.6.3 ML Decoder Performance for Convolutional Codes......Page 211
Problems......Page 213
References......Page 218
5.1.1 Matrix Representation......Page 219
5.1.2 Graphical Representation......Page 220
5.2 Classifications of LDPC Codes......Page 223
5.2.1 Generalized LDPC Codes......Page 225
5.3 Message Passing and the Turbo Principle......Page 226
5.4.1 Overview......Page 231
5.4.2 Repetition Code MAP Decoder and APP Processor......Page 234
5.4.3 Single-Parity-Check Code MAP Decoder and APP Processor......Page 235
5.4.4 The Gallager SPA Decoder......Page 236
5.4.5 The Box-Plus SPA Decoder......Page 240
5.4.6 Comments on the Performance of the SPA Decoder......Page 243
5.5.1 The Min-Sum Decoder......Page 244
5.5.2 The Attenuated and Offset Min-Sum Decoders......Page 247
5.5.3 The Min-Sum-with-Correction Decoder......Page 249
5.5.4 The Approximate min Decoder......Page 251
5.5.5 The Richardson/Novichkov Decoder......Page 252
5.5.6 The Reduced-Complexity Box-Plus Decoder......Page 254
5.6 Iterative Decoders for Generalized LDPC Codes......Page 259
5.7.1 Iterative Erasure Filling for the BEC......Page 261
5.7.2 ML Decoder for the BEC......Page 262
5.7.3 Gallager's Algorithm A and Algorithm B for the BSC......Page 264
5.7.4 The Bit-Flipping Algorithm for the BSC......Page 265
Problems......Page 266
References......Page 272
6.1.1 Gallager Codes......Page 275
6.1.2 MacKay Codes......Page 276
6.2.1 The PEG Algorithm......Page 277
6.2.2 The ACE Algorithm......Page 278
6.3 Protograph LDPC Codes......Page 279
6.3.1 Decoding Architectures for Protograph Codes......Page 282
6.4 Multi-Edge-Type LDPC Codes......Page 283
6.5 Single-Accumulator-Based LDPC Codes......Page 284
6.5.2 Irregular Repeat-Accumulate Codes......Page 285
6.5.2.1 Quasi-Cyclic IRA Code Design......Page 289
6.6 Double-Accumulator-Based LDPC Codes......Page 295
6.6.1 Irregular Repeat-Accumulate-Accumulate Codes......Page 296
6.6.2 Accumulate-Repeat-Accumulate Codes......Page 297
6.6.2.1 Protograph-Based ARA Code Design......Page 301
6.7 Accumulator-Based Codes in Standards......Page 303
6.8 Generalized LDPC Codes......Page 305
6.8.1 Rate-1/2 G-LDPCA Code......Page 308
Problems......Page 310
References......Page 313
7.1 Parallel-Concatenated Convolutional Codes......Page 316
7.1.1 Critical Properties of RSC Codes......Page 317
7.1.2 Critical Properties of the Interleaver......Page 318
7.1.4 Performance Estimate on the BI-AWGNC......Page 319
7.2 The PCCC Iterative Decoder......Page 324
7.2.1 Overview of the Iterative Decoder......Page 326
7.2.2 Decoder Details......Page 327
7.2.3 Summary of the PCCC Iterative Decoder......Page 331
7.2.4 Lower-Complexity Approximations......Page 334
7.3.1 Performance Estimate on the BI-AWGNC......Page 338
7.3.2 The SCCC Iterative Decoder......Page 341
7.3.3 Summary of the SCCC Iterative Decoder......Page 343
7.4 Turbo Product Codes......Page 346
7.4.1.1 Obtaining the List of Candidate Codewords......Page 348
7.4.1.3 Computing Soft Outputs and Extrinsic Information......Page 349
7.4.1.4 The Turbo Decoder......Page 351
Problems......Page 353
References......Page 355
8 Ensemble Enumerators for Turbo and LDPC Codes......Page 357
8.1 Notation......Page 358
8.2.1 Preliminaries......Page 361
8.2.2 PCCC Ensemble Enumerators......Page 363
8.2.2.2 PCCCs with Recursive Constituent Encoders......Page 366
8.2.2.3 PCCC Design Principles......Page 368
8.2.2.4 Example Performance Bounds......Page 369
8.3.1 Preliminaries......Page 374
8.3.2 SCCC Ensemble Enumerators......Page 376
8.3.2.1 High-SNR Region: The Exponent kappaomega for omega = omegamin......Page 378
8.3.2.2 Low-SNR Region: The Maximum Exponent of K2......Page 379
8.4.1 Enumerators for Repeat-Accumulate Codes......Page 380
8.4.2 Enumerators for Irregular Repeat-Accumulate Codes......Page 382
8.5 Enumerators for Protograph-Based LDPC Codes......Page 385
8.5.1 Finite-Length Ensemble Weight Enumerators......Page 386
8.5.2 Asymptotic Ensemble Weight Enumerators......Page 389
8.5.3 On the Complexity of Computing Asymptotic Ensemble Enumerators......Page 394
8.5.4.1 Finite-size Trapping-Set Enumerators......Page 397
8.5.4.2 Elementary Trapping-Set Enumerators......Page 398
8.5.5 Ensemble Stopping-Set Enumerators......Page 399
Problems......Page 401
References......Page 404
9.1 Density Evolution for Regular LDPC Codes......Page 406
9.2 Density Evolution for Irregular LDPC Codes......Page 412
9.3 Quantized Density Evolution......Page 417
9.4 The Gaussian Approximation......Page 420
9.4.1 GA for Regular LDPC Codes......Page 421
9.4.2 GA for Irregular LDPC Codes......Page 422
9.5 On the Universality of LDPC Codes......Page 425
9.6 EXIT Charts for LDPC Codes......Page 430
9.6.1 EXIT Charts for Regular LDPC Codes......Page 432
9.6.2 EXIT Charts for Irregular LDPC Codes......Page 434
9.6.3 EXIT Technique for Protograph-Based Codes......Page 435
9.7 EXIT Charts for Turbo Codes......Page 438
9.8.1 Serial-Concatenated Codes......Page 442
9.8.2 LDPC Codes......Page 443
Problems......Page 444
References......Page 446
10.1 Construction of LDPC Codes Based on Lines of Euclidean Geometries......Page 448
10.1.1 A Class of Cyclic EG-LDPC Codes......Page 450
10.1.2 A Class of Quasi-Cyclic EG-LDPC Codes......Page 452
10.2 Construction of LDPC Codes Based on the Parallel Bundles of Lines in Euclidean Geometries......Page 454
10.3 Construction of LDPC Codes Based on Decomposition of Euclidean Geometries......Page 457
10.4 Construction of EG-LDPC Codes by Masking......Page 462
10.4.1 Masking......Page 463
10.4.2 Regular Masking......Page 464
10.4.3 Irregular Masking......Page 465
10.5 Construction of QC-EG-LDPC Codes by Circulant Decomposition......Page 468
10.6.1 Cyclic PG-LDPC Codes......Page 473
10.6.2 Quasi-Cyclic PG-LDPC Codes......Page 476
10.7 One-Step Majority-Logic and Bit-Flipping Decoding Algorithms for FG-LDPC Codes......Page 478
10.7.1 The OSMLG Decoding Algorithm for LDPC Codes over the BSC......Page 479
10.7.2 The BF Algorithm for Decoding LDPC Codes over the BSC......Page 486
10.8 Weighted BF Decoding: Algorithm 1......Page 487
10.9 Weighted BF Decoding: Algorithms 2 and 3......Page 490
Problems......Page 495
References......Page 499
11.1 Matrix Dispersions of Elements of a Finite Field......Page 502
11.2 A General Construction of QC-LDPC Codes Based on Finite Fields......Page 503
11.3 Construction of QC-LDPC Codes Based on the Minimum-Weight Codewords of an RS Code with Two Information Symbols......Page 505
11.4 Construction of QC-LDPC Codes Based on the Universal Parity-Check Matrices of a Special Subclass of RS Codes......Page 513
11.5.1 Construction of QC-LDPC Codes Based on Subgroups of the Additive Group of a Finite Field......Page 519
11.5.2 Construction of QC-LDPC Codes Based on Subgroups of the Multiplicative Group of a Finite Field......Page 521
11.6 Construction of QC-LDPC Code Based on the Additive Group of a Prime Field......Page 524
11.7 Construction of QC-LDPC Codes Based on Primitive Elements of a Field......Page 528
11.8 Construction of QC-LDPC Codes Based on the Intersecting Bundles of Lines of Euclidean Geometries......Page 530
11.9 A Class of Structured RS-Based LDPC Codes......Page 534
Problems......Page 538
References......Page 540
12.1 Balanced Incomplete Block Designs and LDPC Codes......Page 541
12.2 Class-I Bose BIBDs and QC-LDPC Codes......Page 542
12.2.2 Type-I Class-I Bose BIBD-LDPC Codes......Page 543
12.2.3 Type-II Class-I Bose BIBD-LDPC Codes......Page 545
12.3 Class-II Bose BIBDs and QC-LDPC Codes......Page 548
12.3.2 Type-I Class-II Bose BIBD-LDPC Codes......Page 549
12.3.3 Type-IIClass-IIQC-BIBD-LDPC Codes......Page 551
12.4 Construction of Type-II Bose BIBD-LDPC Codes by Dispersion......Page 554
12.5 A Trellis-Based Construction of LDPC Codes......Page 555
12.5.1 A Trellis-Based Method for Removing Short Cycles from a Bipartite Graph......Page 556
12.5.2 Code Construction......Page 558
12.6 Construction of LDPC Codes Based on Progressive Edge-Growth Tanner Graphs......Page 560
12.7.1 A General Superposition Construction of LDPC Codes......Page 564
12.7.2 Construction of Base and Constituent Matrices......Page 566
12.7.3 Superposition Construction of Product LDPC Codes......Page 570
12.8 Two Classes of LDPC Codes with Girth 8......Page 572
Problems......Page 575
References......Page 577
13.1 Iterative Decoding of LDPC Codes for the BEC......Page 579
13.2 Random-Erasure-Correction Capability......Page 581
13.3 Good LDPC Codes for the BEC......Page 583
13.4 Correction of Erasure-Bursts......Page 588
13.5.1 Erasure-Burst-Correction with Cyclic Finite-Geometry LDPC Codes......Page 591
13.5.2 Erasure-Burst-Correction with Superposition LDPC Codes......Page 592
13.6 Asymptotically Optimal Erasure-Burst-Correction QC-LDPC Codes......Page 593
13.7 Construction of QC-LDPC Codes by Array Dispersion......Page 598
13.8 Cyclic Codes for Correcting Bursts of Erasures......Page 604
Problems......Page 607
References......Page 608
14.1 Definitions......Page 610
14.2.1 The QSPA (Davey and MacKay [1])......Page 611
14.2.2 The FFT-QSPA......Page 616
14.3 Construction of Nonbinary LDPC Codes Based on Finite Geometries......Page 618
14.3.1 A Class of qm-ary Cyclic EG-LDPC Codes......Page 619
14.3.2 A Class of Nonbinary Quasi-Cyclic EG-LDPC Codes......Page 625
14.3.3 A Class of Nonbinary Regular EG-LDPC Codes......Page 628
14.3.4 Nonbinary LDPC Code Constructions Based on Projective Geometries......Page 629
14.4 Constructions of Nonbinary QC-LDPC Codes Based on Finite Fields......Page 632
14.4.2 Construction of Nonbinary QC-LDPC Codes Based on Finite Fields......Page 633
14.4.3 Construction of Nonbinary QC-LDPC Codes by Masking......Page 635
14.4.4 Construction of Nonbinary QC-LDPC Codes by Array Dispersion......Page 636
14.5 Construction of QC-EG-LDPC Codes Based on Parallel Flats in Euclidean Geometries and Matrix Dispersion......Page 638
14.6 Construction of Nonbinary QC-EG-LDPC Codes Based on Intersecting Flats in Euclidean Geometries and Matrix Dispersion......Page 642
QC-LDPC Codes......Page 646
Problems......Page 649
References......Page 651
15.1 LDPC-Coded Modulation......Page 654
15.1.1 Design Based on EXIT Charts......Page 656
15.2.1 Turbo Equalization......Page 662
15.2.2 LDPC Code Design for ISI Channels......Page 666
15.3.1 The Error-Floor Phenomenon and Trapping Sets......Page 669
15.3.2 Error-Floor Estimation......Page 672
15.4 LDPC Decoder Design for Low Error Floors......Page 675
15.4.1 Codes under Study......Page 677
15.4.1.1 The Short QC Code......Page 678
15.4.2 The Bi-Mode Decoder......Page 679
15.4.2.2 Margulis-Code Solution......Page 681
15.4.2.3 Bi-Mode-Decoder Extension......Page 683
15.4.3 Concatenation and Bit-Pinning......Page 684
15.4.3.1 Short-QC-Code Solution......Page 685
15.4.4 Generalized-LDPC Decoder......Page 686
15.4.4.1 Short-QC-Code Solution......Page 687
15.5 LDPC Convolutional Codes......Page 688
15.6 Fountain Codes......Page 690
15.6.1 Tornado Codes......Page 691
15.6.2 Luby Transform Codes......Page 692
15.6.3 Raptor Codes......Page 693
Problems......Page 694
References......Page 695
Index......Page 699