xv + 508 Seiten, ISBN 3-540-59353-5.
Preis des Buches: € 74.95
Bernd Friedrichs: Kanalcodierung
Die Vorlesung "Verfahren zur Kanalcodierung" an der
Universität Karlsruhe basiert teilweise
auf dem Buch:
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Bernd Friedrichs: Kanalcodierung - Grundlagen und Anwendungen in modernen
Kommunikationssystemen. Unter Mitarbeit von Peter Herbig. Berlin:
Springer-Verlag
1995. Reihe Information und Kommunikation (Herausgeber H.Marko und J.Hagenauer).
xv + 508 Seiten, ISBN 3-540-59353-5. Preis des Buches: € 74.95 |
Teile des Buches können hier per Download eingesehen werden:
Vorwort (4 Seiten, 57 KB)
Inhaltsverzeichnis (6 Seiten, 60 KB)
Kapitel 1 (32 Seiten, 371 KB)
Bernd Friedrichs: Error-Control Coding
Momentan entsteht (als Erweiterung des vorangehenden Buchs):
Bernd Friedrichs: Error-control coding. Berlin: Springer-Verlag. Erwartet demnächst.
Einige Kapitel aus der erweiterten englischen Version sind hier verfügbar. Dabei handelt es sich aber um Arbeitsversionen, die noch einige Fehler enthalten, und auch die Referenzen und Querverweise sind noch falsch aufgrund geänderter Kapitelnummern.
Chapter 1: Introduction to Coded Digital Communications (Coding for Reliable Digital Transmission and Storage; Elements of Digital Communication Systems; Discrete Channel Models; Block Coding; Hamming Distance and Minimum Distance; Maximum-Likelihood Decoding; Asymptotic Coding Gains; The Basic Idea of Error-Correcting Codes)
Chapter 2: Digital Passband Modulation over AWGN Channels (One- and Two-Dimensional AWGN Channels; A Closer Look at the AWGN Channel with Coherent Communication; Some One- and Two-Dimensional Signal Constellations (ASK, PSK, QAM); Performance Analysis of Uncoded Signaling over AWGN Channels; Asymptotic Coding Gains for 2^M-ary Modulation Schemes; Summary of the Most Important Parameters for Coded AWGN Channels)
Chapter 3: Shannon Information Theory (Channel Capacity of Discrete Memoryless Channels; Channel Coding Theorems; Capacity Limits and Coding Gains for the Binary AWGN Channel; C and R_0 for AWGN Channels with High-Level Modulation; Band-Limited AWGN Channels; Appendix: Proof of Shannon's Noisy Channel Coding Theorem for the BSC; Appendix: Proof of the $R_0$ Theorem for the DMC)
Chapter 4: Linear Block Codes (Structure of Linear Block Codes; Error Detection and Correction and Their Geometric Representations; Bounds on Minimum Distance; Asymptotic Bounds on Minimum Distance; The Weight Distribution; Error-Detection Performance; Error-Correction Performance)
Chapter 5: Matrix Description for Linear Block Codes (The Generator Matrix; The Parity-Check Matrix; Dual Codes and MacWilliams Identity; Hamming Codes and Applications; Simple Modifications to a Linear Code; Simple Decoding Techniques)
Chapter 6: Cyclic Block Codes (Polynomial Description of Cyclic Codes; The Generator Polynomial; The Parity-Check Polynomial; Systematic Encoders; The Syndrome Polynomial; Burst-Error and Single-Error Detection Coding; Burst-Error and Single-Error Correction Coding; Non-Algebraic Decoding Techniques)
Chapter 7: The Arithmetic of Galois Fields and Fourier Transforms
Chapter 8: Reed-Solomon and Bose-Chaudhuri-Hocquengham Codes (Representation and Performance of Reed-Solomon Codes; Representation and Performance of Bose-Chaudhuri-Hocquenghem Codes; Decoding Basics: Syndrome and Key Equation; Decoding Architectures; Solving the Key Equation; Error-and-Erasure Decoding with RS Codes; Decoding of Binary BCH Codes; Modifications to RS und BCH Codes)
Chapter 9: Description and Properties of Convolutional Codes (Linear Encoders and Shift Registers; Polynomial Description; Truncated Convolutional Codes; Punctured Convolutional Codes; Further Specific Classes of Convolutional Codes; Catastrophic Codes and Encoder Inverse; Distance Properties and Optimum Convolutional Codes; The Trellis Diagram; State Diagrams and Weight Enumerators)
Chapter 10: Maximum-Likelihood Viterbi Decoding and Performance of Convolutional Codes (Maximum-Likelihood-Decoding and the Viterbi Metric; The Viterbi Algorithm; Calculation of Error Probabilities and Performance Results; Concatenated Codes and Requirements on Soft-Decision Output; The Soft-Output Viterbi Algorithm; Comparison of Block and Convolutional Codes)
Chapter 11: Trellis Coded Modulation
Chapter 12: Concatenated Codes
Chapter 13: Turbo Codes
Chapter 14: More on Specific Codes and Channels (Interleaving Techniques; Fading Channels: Basics and Reed-Solomon Codes; Fading Channels and Trellis Coded Modulation; Channels with Intersymbol Interference and Maximum-Likelihood Sequence Estimation; Continuous Phase Modulation; ML-Decoding of Block Codes with Soft Decisions; Product Codes; Concatenation of Block Codes; Reed-Muller Codes)
Chapter 15: Automatic Repeat Request (ARQ)
Chapter 16: Selected Applications (Satellite Communications; Modems: Data Transmission over the Voice-Band Telephone Channel; The GSM Standard for Mobile Radio; Source and Channel Coding for Future Mobile Radio; Line-of-Sight Microwave Radio; Broadband Wireless Point-to-Multipoint Access Networks; The Compact Disc (CD); Digital Video Broadcasting (DVB); Error-Detection Scheme for ATM)
Appendix: Basic Facts from Algebra and Probability Theory (erster Teil) (Basic Preliminaries; Binomial Coefficients and Entropy Function; Basic Probability Theory; Some important Probability Distributions; The Entropy of a Discrete Random Variable; Algebra (Groups, Rings, Ideals, Fields); Linear Algebra and Vector Spaces; Polynomials; The Extended Version of the Euclidean Algorithm for Polynomials; Polynomial Factor Rings)
Dissertation Universität Erlangen-Nürnberg 1990. Ausgewählte Arbeiten über Nachrichtensysteme, Band Nr. 75. Herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. W. Schüßler, Lehrstuhl für Nachrichtentechnik, Erlangen.
Vorwort (Aufgabenstellung und Ziele der Arbeit)
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit adaptiven Filtern, die wichtige Systembausteine in digitalen Empfängern für die Datenübertragung sind. Bekannte Beispiele für derartige Filter sind adaptive Entzerrer oder bei der Vollduplex-Übertragung adaptive Echolöscher.
Wichtige Kriterien für die Dimensionierung digitaler Empfänger sind der Realisierungsaufwand und die Übertragungsgüte, die üblicherweise mit der Fehlerwahrscheinlichkeit erfaßt wird. Für die adaptiven Filter bedeutet das, daß der Zusammenhang zwischen dem Realisierungsaufwand und den Auswirkungen auf die Fehlerwahrscheinlichkeit möglichst genau bekannt sein sollte.
Der Realisierungsaufwand bei adaptiven Filtern wird im wesentlichen durch den Adaptionsalgorithmus, durch die notwendige Filterlänge und durch die notwendige Genauigkeit bei der Darstellung der adaptiv einstellbaren Filterkoeffizienten bestimmt. Dieser letzte Punkt bedeutet, daß das variable Filter als numerisches wertdiskretes Filter mit einem ebenfalls wertdiskreten Adaptionsalgorithmus betrachtet werden muß.
Mit dem Realisierungsaufwand für das Filter wird direkt die Genauigkeit der Filtereinstellung bestimmt. Durch eine ungenaue Einstellung der Filterkoeffizienten verschlechtert sich die Fehlerwahrscheinlichkeit des digitalen Empfängers. Für ihre genaue Berechnung sind aber noch viele andere Einflüsse zu berücksichtigen wie beispielsweise weitere Eigengeräusche des Empfängers sowie die Leitungsstörungen.
Daraus ergibt sich das Vorgehen für diese Arbeit : Im ersten theoretischen Teil wird eine allgemeine geschlossene Theorie wertdiskreter adaptiver Filter entwickelt. Schwerpunkte sind dabei die Auswahl eines möglichst aufwandsgünstigen Adaptionsverfahrens, die Erfassung der Adaptionsgeschwindigkeit, die Analyse des Restfehlers im eingeschwungenen Zustand sowie die Berücksichtigung von typischen Implementierungseffekten. Im zweiten anwendungsorientierten Teil wird konkret an speziellen Empfängern demonstriert, wie die Auswirkungen der adaptiven Filter auf die Übertragungsgüte berechnet werden können. Besondere Berücksichtigung finden dabei auch die A/D-Wandler als weitere Quellen von Quantisierungsgeräuschen.
Download der kompletten Dissertation (6050 KB)
Diese Arbeiten fanden statt im Zusammenhang mit der Produktentwicklung für ein ISDN Modem.
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