《错误控制编码(第二版)》全面介绍了信息传输中的错误检测与纠正技术,适用于通信、计算机科学等领域的学习者和研究者。
《Error Control Coding, 2nd Edition》是一本深入探讨错误控制编码(ECC)的权威著作。这本书详尽地阐述了ECC理论及其在实际应用中的各种策略和技术,旨在提高数据传输和存储系统的可靠性。
以下是根据书中各章节内容概述的关键知识点:
1. **错误控制编码基础**:
- ECC的基本概念:介绍ECC的用途,即检测和纠正数据传输或存储过程中的错误。
- Hamming距离与码率:定义了衡量两个码字差异的度量——Hamming距离,并解释了码率对编码效率的影响。
2. **线性分组码**:
- 线性码的生成矩阵和检错纠错能力:阐述如何通过生成矩阵构建线性码,以及这些码能够检测和纠正多少错误。
- BCH码:深入讲解了一类重要的线性分组码——BCH码,包括其构造方法和纠错能力。
3. **卷积码**:
- 卷积码原理:描述卷积码如何通过时间上的连续关系来实现错误控制。
- Viterbi算法:详细解析了用于解码卷积码的Viterbi算法,它是最优化的硬判决后向错误概率算法。
4. **循环码**:
- 循环码的定义:包括CRC(循环冗余校验)码和Galois域上的循环码。
- CRC码的应用:探讨CRC码在通信和数据存储系统中的广泛使用,以及其计算和检测错误的有效性。
5. **turbo码和低密度奇偶校验码**:
- Turbo码:介绍涡轮码的迭代解码原理,这种码具有接近香农限的性能。
- LDPC码:讨论低密度奇偶校验码的结构和解码算法,包括消息传递算法(MPA)。
6. **空间编码**:
- 多天线传输技术:介绍MIMO(多输入多输出)系统中的空间编码,以及如何利用空间自由度提高数据传输的可靠性。
7. **信道模型与信道容量**:
- 信道模型:描述不同类型的通信信道,如加性高斯白噪声(AWGN)信道、衰落信道等。
- 信道容量:根据香农定理,分析信道的最大传输速率。
8. **现代编码技术与应用**:
- 新型ECC:讨论现代编码技术,如Polar码、LDPC码在5G通信、卫星通信和存储系统中的应用。
- 实际系统中的ECC设计:研究如何在实际系统中结合ECC与物理层设计,以优化整体性能。
9. **书目表**:
- 提供了整本书的目录,方便读者查阅各章节内容。
通过对以上章节的学习,读者将能全面理解ECC的基本原理,掌握不同类型的编码技术和解码算法,并了解它们在现代通信和存储系统中的应用。这本书还提供了一个深入研究ECC理论和实践的坚实基础。