Communication System Design Using DSP Algorithms pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Steven A. Tretter

出品人:

页数:301

译者:

出版时间:2003-1-1

价格:USD 84.95

装帧:Spiral-bound

isbn号码:9780306474293

丛书系列:

图书标签:

• 通信系统
• 数字信号处理
• DSP
• 算法
• 通信设计
• 信号处理
• 无线通信
• 现代通信
• 工程技术
• 电子工程

好的，这是一份关于图书《通信系统设计与DSP算法实现》的详细简介，内容专注于数字信号处理在通信系统设计中的应用，避免提及您指定的书名内容。 --- 图书简介：现代通信系统中的数字信号处理：理论与实践 概述 本书深入探讨了现代通信系统设计的核心——数字信号处理（DSP）技术及其在实际应用中的实现。随着信息时代的飞速发展，通信系统正朝着更高的数据速率、更强的抗干扰能力和更灵活的系统架构演进。在这一背景下，DSP技术不再仅仅是信号处理的辅助工具，而是构建高性能通信系统的基石。 本书旨在为通信工程师、系统设计师以及相关领域的研究人员提供一个全面而深入的视角，涵盖从基础的通信原理到复杂的DSP算法实现，以及如何在硬件和软件平台上有效地部署这些算法。我们将重点关注如何利用DSP的并行处理能力和精确的数学模型，来优化信道编码、调制解调、同步、滤波以及多址接入等关键通信功能。 全书内容结构清晰，理论基础扎实，并辅以大量的工程实例和仿真验证，确保读者不仅理解“为什么”需要这些算法，更能掌握“如何”在实际系统中实现它们。 第一部分：通信系统与DSP基础 在深入探讨具体应用之前，本书首先为读者打下坚实的理论基础。 1. 通信系统回顾与DSP的桥梁 本章回顾了传统的模拟和数字通信系统的基本结构，明确了在数字化趋势下，DSP在现代通信中的不可替代性。我们将讨论离散时间信号处理、采样定理在通信场景中的重要性，以及量化噪声对系统性能的影响。重点阐述了从连续时间域到离散时间域的数学转换，特别是Z变换和离散傅里叶变换（DFT）在分析通信系统时的关键作用。 2. 滤波技术在通信中的应用 滤波是通信系统中最基础也是最重要的DSP功能之一。本章将详细介绍IIR和FIR滤波器的设计原理，包括窗函数法、频率取样法等。针对通信场景，我们将重点讨论如何设计匹配滤波器以最大化信噪比（SNR），如何应用带通和低通滤波器进行基带和带通信号的重构与预处理，以及自适应滤波技术在消除干扰和回声抑制中的应用。 3. 现代通信系统中的数学工具 本章探讨了支持高级通信算法的关键数学概念。我们将深入解析线性代数在多输入多输出（MIMO）系统中的应用，如奇异值分解（SVD）在信道容量分析中的作用。此外，还将介绍概率论和随机过程理论，这是理解噪声、衰落信道和信道估计的基础。 第二部分：核心算法的DSP实现 本部分聚焦于通信系统中最具挑战性的几个方面，并详细讲解如何利用DSP技术进行高效实现。 4. 信道编码与解码的DSP实现 信道编码是提高通信可靠性的核心技术。我们将分析卷积码和分段码（如Turbo码和LDPC码）的结构。重点将放在解码算法的DSP实现上，例如维特比（Viterbi）算法在卷积码解码中的高效迭代计算、对数似然比（LLR）的计算，以及低密度奇偶校验码（LDPC）中译码算法的迭代结构。我们将讨论如何通过流水线化和并行化来加速这些复杂的解码过程。 5. 高效调制解调技术的DSP设计 调制解调器（Modem）是通信系统的“心脏”。本章将探讨正交幅度调制（QAM）、相位键控（PSK）等调制方案的数字实现。关键内容包括：如何设计和实现数字正交上变频器（DUC）和数字下变频器（DDC），以精确地将基带信号转换为射频信号，反之亦然。我们将深入分析载波同步（如Gardner定时同步算法）和相位同步（如早期-迟后算法）的DSP实现细节，以及如何通过最小均方误差（MMSE）准则来优化接收机性能。 6. 信道估计与均衡 在存在多径效应和频率选择性衰落的复杂信道中，信道估计和均衡至关重要。本章将介绍各种信道估计技术，如最小二乘（LS）和最小均方误差（MMSE）估计器的设计。在均衡方面，我们将详细讨论线性均衡器（如迫零均衡器）和非线性均衡器（如决策反馈均衡器 DFE）的DSP结构，并探讨如何利用自适应算法（如LMS和RLS）来实时跟踪快速变化的信道。 第三部分：先进系统与硬件考量 本部分将视角从算法提升到系统级，探讨如何在实际硬件平台上高效部署这些DSP算法。 7. OFDM/OFDMA系统的DSP实现 正交频分复用（OFDM）已成为无线宽带通信（如4G/5G、Wi-Fi）的主流技术。本章将重点剖析OFDM系统的数字基带处理。核心内容包括快速傅里叶变换（FFT）和逆快速傅里叶变换（IFFT）的高效硬件实现方法，循环前缀（CP）的插入与去除，以及如何通过DSP实现载波频率偏移和相位噪声的补偿。此外，还将讨论OFDMA中的资源调度与功率分配的DSP策略。 8. 自适应技术与系统性能优化 自适应算法是提高通信系统鲁棒性的关键。本章将超越基础滤波，探讨更高级的自适应技术，如自适应均衡、自适应波束形成（Beamforming）在MIMO系统中的应用。我们将分析这些算法的收敛速度、稳态性能与计算复杂度，指导读者如何在实时系统中进行权衡取舍。 9. 硬件加速与实时系统设计 最后，本书将讨论将成熟的DSP算法转化为高效的实时硬件实现。我们将比较不同硬件平台（如专用DSP处理器、FPGA和GPU）的优缺点。重点讲解如何针对DSP架构进行算法优化，包括定点数运算的处理、流水线设计、指令集的有效利用，以及并行计算在加速信道编码和OFDM处理中的潜力。这部分内容将帮助工程师实现从仿真到物理原型的关键跨越。 目标读者 本书适合具有一定线性代数、概率论和基础通信原理知识的电子工程、通信工程、计算机工程专业的高年级本科生和研究生。同时，它也是对现代通信系统设计感兴趣的研发工程师和技术人员的宝贵参考资料。 通过本书的学习，读者将能够全面掌握现代通信系统中信号处理的理论精髓和工程实现方法，为开发下一代高速、可靠的通信产品奠定坚实的基础。

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