Гиперфазовая модуляция – оптимальный метод передачи сообщений в гауссовских каналах связи = Hyperphase Modulation – the optimal method of message transmission in the Gaussian communication channels

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