Гиперфазовая модуляция – оптимальный метод передачи сообщений в гауссовских каналах связи

Читать фрагмент

книга

Гиперфазовая модуляция – оптимальный метод передачи сообщений в гауссовских каналах связи

Монография посвящена актуальным вопросам, связанным с выбором для проектируемых систем связи многомерных ансамблей сигналов, позволяющих передавать сообщения по каналам связи с максимально возможной скоростью (максимальной спектральной эффективностью), а также с максимальной энергетической эффективностью, теоретический предел которых был установлен создателем теории информации Клодом Шенноном.
В ней дан аналитический обзор основных современных методов построения помехоустойчивых кодов, предназначенных для передачи сообщений в дискретных каналах связи, и двумерных и многомерных ансамблей сигналов, с помощью которых сообщения передаются в непрерывных каналах связи.
В монографии представлен ряд новых результатов. Изложены новые методы определения вероятности ошибки при приеме многомерных сигналов, позволившие обобщить теорему Шеннона о пропускной способности непрерывного канала связи на случай, когда сигналы имеют ограниченную длительность и известна требуемая вероятность ошибки, возникающей при демодуляции принятых сигналов. В книге развиты конструктивные методы построения многомерных ансамблей объемно- и поверхностно-сферических сигналов, которые, как было показано Шенноном, являются оптимальными для передачи сообщений в канале связи с белым гауссовским шумом. Предложен метод оценки энергетической эффективности систем связи. Этот метод использован для сравнения систем связи, в которых используются разные методы модуляции и разные помехоустойчивые коды. Показано, что в системах связи, в которых используются многомерные ансамбли сигналов, применение помехоустойчивых кодов нецелесообразно.
Книга адресована научным работникам и инженерам – специалистам в области разработки и проектирования новых наземных, спутниковых телекоммуникационных систем связи, систем подвижной связи и цифрового вещания. Она может быть использована в качестве учебного пособия для аспирантов и студентов инфокоммуникационных и радиотехнических специальностей.

Форматы: PDF

Серия: Мир связи

Издательство: Техносфера

Год: 2018

Место издания: Москва

ISBN: 978-5-94836-478-0

Страниц: 310

Артикул: 42034

Электронная книга

699 ₽

Купить и скачать

Содержание

Содержание книги "Гиперфазовая модуляция – оптимальный метод передачи сообщений в гауссовских каналах связи "

Предисловие

Введение

1. Основные результаты Шеннона, относящиеся к передаче сообщений в гауссовых каналах связи

2. Представление сигналов в виде сигнальных точек в N-мерном пространстве

3. Обзор содержания книги

Литература

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОГО КОДИРОВАНИЯ И ДЕКОДИРОВАНИЯ СООБЩЕНИЙ

1. Описание линейных блоковых кодов с помощью матриц

1.1. Коды Галлагера

2. Блоковые циклические коды

2.1. Основные параметры циклических кодов

3. Сверточные коды

4. Декодеры кодов в системах связи, в которых в демодуляторе принимаются «жесткие» решения

4.1. Декодер Меггита

4.2. Декодеры кодов Боуза — Чоудхури — Хоквингема и Рида — Соломона

5. Декодеры кодов в системах связи, в которых в демодуляторе принимаются как «жесткие», так и «мягкие» решения

5.1. Алгоритм «мягкого» декодирования блочных кодов

5.2. Декодирование мажоритарных кодов

5.3. Декодирование сверточных кодов

6. Декодирование кодов Галлагера

7. Составные коды и методы их декодирования

7.1. Каскадные коды

7.2. Обобщенные каскадные коды

7.3. Турбокоды

8. Эффективность применения помехоустойчивых кодов

9. Основные исторические этапы развития помехоустойчивого кодирования

Литература

ГЛАВА 2. ПРИЕМ СООБЩЕНИЙ В ДИСКРЕТНЫХ КАНАЛАХ СВЯЗИ

1. Пропускная способность дискретного симметричного канала связи

2. Связь кодовой скорости передачи сообщений и количества ошибок, исправляемых помехоустойчивыми кодами

3. Исследование зависимости вероятности ошибки в принятых кодовых комбинациях от их длины

3.1. Анализ полученных результатов

3.2. Порядок определения параметров помехоустойчивого кода

4. Помехоустойчивость приема каскадных кодов и оценка сложности их декодирования

4.1. Анализ помехоустойчивости приема каскадных кодов

4.2. Результаты расчетов помехоустойчивости каскадных кодов

4.3. Модифицированный метод каскадного кодирования

Литература

ГЛАВА 3. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ МОДУЛЯЦИИ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СООБЩЕНИЙ ПО КАНАЛАМ СВЯЗИ

1. Одномерные и двумерные ансамбли сигналов

2. Ортогональные и биортогональные ансамбли сигналов

3. Перестановочная модуляция

4. Многомерные ансамбли сигналов

4.1. Ансамбль сигналов Велти

4.2. Решетчатая кодированная модуляция

4.3. Многоуровневая кодовая модуляция

4.4. Кодовая модуляция с битовым перемежением

5. Эффективность двумерных и многомерных многопозиционных сигналов

6. Основные исторические этапы разработок конструкций сигналов для передачи сообщений по каналам связи

Литература

ГЛАВА 4. ОПТИМАЛЬНАЯ ДЕМОДУЛЯЦИЯ И ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ ПРИЕМА СИГНАЛОВ ДВУМЕРНЫХ АНСАМБЛЕЙ

1. Характеристики ансамблей многопозиционных сигналов

1.1. Многопозиционные сигналы с квадратурной амплитудной модуляцией

1.2. Многопозиционные сигналы, построенные на основе гексагональной решетки

1.3. Многопозиционные сигналы c фазовой и амплитудно-фазовой модуляцией

2. Оптимальная демодуляция и помехоустойчивость приема двумерных сигналов

2.1. Сигналы с M-QAM

2.2. Сигналы с M-HEX

2.3. Сигналы с M-PSK и M-APSK

3. Спектральная и энергетическая эффективность систем связи с M-QAM

Литература

ГЛАВА 5. ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВЫСОКОЙ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ ПРИЕМА СИГНАЛОВ В СИСТЕМАХ СВЯЗИ

1. Пропускная способность канала связи с АБГШ

2. Определение помехоустойчивости приема объемно-сферических сигналов

2.1. Анализ полученных результатов

3. Определение помехоустойчивости приема оптимальных сигналов, расположенных на поверхности многомерной сферы

3.1. Анализ полученных результатов

4. Метод определения помехоустойчивости приема многомерных сигналов, основанный на анализе алгоритма их обработки в оптимальном демодуляторе

4.1. Сигналы поверхностно-сферического ансамбля. Общий случай

4.2. Поверхностно-сферические сигналы с PSK

4.3. Анализ полученных результатов

Литература

ГЛАВА 6. ГИПЕРФАЗОВАЯ МОДУЛЯЦИЯ

1. Построение поверхностно-сферического ансамбля сигналов

2. Удельная скорость передачи сообщений в системах с ГПФМ

3. Модуляторы для сигналов с ГПФМ в трех- и четырехмерном пространстве

3.1. Сигнальная диаграмма для ГПФМ в трехмерном пространстве

3.2. Функциональная схема модулятора для трехмерных сигналов с ГПФМ

3.3. Построение четырехмерных сигналов с ГПФМ

3.4. Функциональная схема модулятора для четырехмерных сигналов с ГПФМ

4. Прием сигналов с ГПФМ

4.1. Оптимальная демодуляция сигналов с ГПФМ

5. Помехоустойчивость приема сигналов с гиперфазовой модуляцией

6. Алгоритм формирования индексов модуляции, соответствующих номеру передаваемого сообщения

6.1. Пример формирования индексов модуляции для случая N = 3

6.2. Пример формирования индексов модуляции для случая N = 4

7. Алгоритм преобразования индексов модуляции в номер принятого сообщения

7.1. Пример преобразования индексов модуляции для N = 3

7.2. Пример преобразования индексов модуляции для N = 4

8. Объемно-сферические ансамбли сигналов

8.1. Построение объемно-сферических ансамблей сигналов

8.2. Характеристики объемно-сферических ансамблей сигналов

Литература

ГЛАВА 7. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И СПЕКТРАЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ

1. Границы энергетической и спектральной эффективности систем связи

2. Ортогональные, биортогональные N-мерные сигналы и перестановочная модуляция

2.1. Помехоустойчивость приема ортогональных сигналов

2.2. Помехоустойчивость приема сигналов с перестановочной модуляцией

2.3. Анализ характеристик систем связи, использующих ортогональные, биортогональные АС и АС с перестановочной модуляцией

3. Энергетическая эффективность систем связи

3.1. Возможности снижения энергетических потерь систем связи по отношению к «идеальной» системе Шеннона

4. Анализ возможности совместного применения в системах связи многомерных АС и помехоустойчивых кодов с избыточностью

5. Сравнение параметров современных систем передачи сообщений по каналам связи с параметрами систем, использующих оптимальные АС

Литература

Заключение

Приложения

Приложение 1. Метод Чернова для оценки верхней границы «хвостов» плотности распределения вероятностей

Приложение 2. Формулы для расчета функции, обратной функции Крампа

Приложение 3. Формулы для расчета функции, обратной интегральной функции распределения вероятностей χ²

Приложение 4. Определение отношения сигнал/шум, приходящееся на один принятый бит, для оптимального ансамбля сигналов

Литература

Основоположники теории связи

Выдающийся ученый ХХ столетия Клод Эльвуд Шеннон

Академик В.А. Котельников и создание основ теории связи

Список сокращений

Отрывок из книги

2. Shannon C. Communication in the presence of noise // Proc. IRE. 1949. № 1. См. на рус. яз.: Шеннон К. Связь при наличии шума // Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетике / под ред. Р.Л. Добрушина и О.Б. Лупа-нова. М.: Изд-во иностранной литературы, 1963. 3. Shannon C. Probability of error for optimal codes in Gaussian channel // Bell System Techn. J. 1959, May 1959. См. на рус. яз.: Шеннон К. Вероятность ошибки для оптимальных кодов в гауссовском канале // Шеннон К. Шен-нон К. Работы по теории информации и кибернетике / под ред. Р.Л. Добру-шина и О.Б. Лупанова. М.: Изд-во иностранной литературы, 1963. 4. Rice S.O. Communication in the presence of noise-probability of error for two encoding schemes // BSTJ. 1950. № 1. 5. Зюко А.Г., Фалько И.П., Панфилов И.П., Банкет В.Л., Иващенко П.В. Поме-хоустойчивость и эффективность систем передачи информации / под. ред. А.Г. Зюко. М.: Радио и связь, 1985. 6. Зяблов В.В., Коробков Д.Л., Портной С.Л. Высокоскоростная передача сооб-щений в реальных каналах связи. М.: Радио и связь, 1991. 7. Прокис Дж. Цифровая связь / Пер. с англ.; под ред. Д.Д. Кловского. М.: Советское радио, 2000. 8. Кларк-мл. Дж., Кейн Дж. Кодирование с исправлением ошибок в системах цифровой связи. М.: Радио и связь, 1987. 9. Питерсон У., Уэлдон Э. Коды, исправляющие ошибки. М.: Мир, 1976.10. Варгаузин В.А., Цикин И.А. Методы повышения энергетической и спек-тральной эффективности цифровой радиосвязи. СПб.: БХБ-Петербург, 2013.11. Королев А.И., Конопелько В.К. Турбокоды и итеративное декодирование. Минск: БГУИР, 2015.12. Кудряшов Б.Д. Основы теории кодирования. СПб.: БХБ-Петербург, 2016.13. Беллами Джон К. Цифровая телефония. М.: Эко-Трендз, 2004.14. Залманзон Л.А. Преобразования Фурье, Уолша, Хаара и их применение в управлении, связи и других областях. М.: Наука, 1989.15. Линдсей В. Системы синхронизации в связи и управлении. М.: Советское радио, 1978.16. Weinstein S.B., Ebert P.M. Data transmission by frequency division multiplexing using the...

Внимание!
При обнаружении неточностей или ошибок в описании книги "Гиперфазовая модуляция – оптимальный метод передачи сообщений в гауссовских каналах связи = Hyperphase Modulation – the optimal method of message transmission in the Gaussian communication channels (автор Марк Быховский)", просим Вас отправить сообщение на почту help@directmedia.ru. Благодарим!

Гиперфазовая модуляция – оптимальный метод передачи сообщений в гауссовских каналах связи

Содержание

Отрывок из книги

С книгой "Гиперфазовая модуляция – оптимальный метод передачи сообщений в гауссовских каналах связи" читают