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| 編輯推薦： |
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本书旨在深入探讨概率计算在通信信号处理领域中的应用，从概率计算的基本原理出发，阐述其在信道译码和信号检测等方面的设计与实现。
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| 內容簡介： |
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本书首先介绍了概率计算基本原理及计算单元，重点讨论了概率序列的生成及其统计特性对计算性能的影响；其次介绍了概率信道译码，包括LDPC码和Polar码的概率译码算法设计和基本电路单元设计；然后介绍了概率信号检测，包括QAM信号检测、MIMO信号检测、大规模MIMO信号检测和SCMA信号检测等；最后介绍了概率迭代检测，包括概率MIMO迭代检测和概率SCMA迭代检测的算法及实现。
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| 關於作者： |
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陈杰男，博士，电子科技大学通信抗干扰全国重点实验室教授，博士生导师，国家青年拔尖计划入选者，一直从事通信处理系统的设计与实现，主持过国家自然科学基金项目、国家重点研发项目、四川省重大项目、华为合作项目等，担任期刊Digital Communication Network副主编（Associate Editor）以及Globalsip 2019、ICET 2020分会主席（Symposium Chair）等，发表文章近百篇，其中SCI论文30篇，国际A级会议收录文章10篇，拥有授权专利8项。
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| 目錄：
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序
前言
第1章 概率计算的概述1
1.1 概率计算的起源1
1.2 概率计算的发展现状3
1.3 概率计算在通信信号处理中的优势与挑战4
第2章 概率计算的基本原理和基本计算单元6
2.1 概率计算的基本原理6
2.1.1 概率计算的编码方式6
2.1.2 概率计算电路的基本模块7
2.2 概率线性运算器8
2.2.1 概率计算乘法器8
2.2.2 概率计算加法器8
2.3 概率非线性运算器9
2.3.1 基于Bernstein多项式的通用函数计算单元9
2.3.2 基于有限状态机的通用单变量非线性函数计算单元11
2.3.3 基于有限状态机的通用多变量非线性函数计算单元15
2.4 随机比特序列生成器基本架构16
2.4.1 二进制随机数生成器17
2.4.2 概率转换电路17
2.5 概率计算的误差18
2.5.1 逼近误差19
2.5.2 量化误差19
2.5.3 随机扰动误差19
2.5.4 序列相关性误差19
2.6 随机比特序列生成器的优化20
2.6.1 二进制随机数生成器的优化设计20
2.6.2 共享二进制随机数生成器的方法22
2.6.3 插入DFF的方法23
第3章 概率信道译码器24
3.1 概率LDPC译码器24
3.1.1 概率LDPC译码的基本原理24
3.1.2 概率译码基本单元25
3.1.3 概率LDPC译码器架构及硬件实现29
3.2 混合LDPC译码器32
3.2.1 分段式混合LDPC译码器设计34
3.2.2 逐比特更新混合LDPC译码器设计40
3.2.3 层译码混合LDPC译码器设计49
3.3 概率Polar译码器55
3.3.1 Polar码的置信传播译码算法概率空间映射56
3.3.2 逐比特迭代概率Polar译码器60
3.3.3 逐比特迭代概率Polar译码器收敛速度优化66
第4章 概率信号检测器73
4.1 概率QAM检测器73
4.1.1 基于格雷映射的QAM检测简化算法73
4.1.2 基于通用函数计算的概率QAM检测器76
4.2 概率MIMO检测器84
4.2.1 MIMO检测方法84
4.2.2 基于MCMC的概率MIMO检测器算法及实现87
4.3 概率大规模MIMO检测器98
4.3.1 大规模MIMO检测算法简介98
4.3.2 基于孪生网络的MIMO检测99
4.3.3 基于动态概率计算的大规模MIMO检测及硬件实现108
4.4 概率SCMA检测器117
4.4.1 消息传递SCMA检测算法概率空间映射120
4.4.2 逐比特迭代概率SCMA检测器121
第5章 概率迭代检测器132
5.1 概率MIMO迭代检测器132
5.1.1 MIMO迭代译码检测的基本原理132
5.1.2 概率MIMO迭代译码硬件设计及实现138
5.2 概率SCMA迭代检测器145
5.2.1 SCMA与LDPC联合检测和译码算法147
5.2.2 SCMA与LDPC联合迭代检测器154
附录160
参考文献163
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| 內容試閱：
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随着后摩尔时代的到来，集成电路工艺已接近其物理极限，而通信信号处理的需求随着通信技术标准的演进不断增长，这进一步加剧了两者之间的矛盾。概率计算作为一种新型计算范式，为破解传统信号处理系统中的超大规模集成电路（Very Large Scale Integrated，VLSI）实现难题提供了新的技术路径。
本书从概率计算的基本原理出发，首先在第1章介绍了概率计算的基本概念和相关背景，为后续内容奠定基础。
第2章详细介绍了概率计算的基本原理和基本计算单元，包括概率序列生成及其统计特性对计算性能的影响、常用的加法和乘法单元设计，以及概率表征空间中的非线性函数计算单元设计。
第3章探讨了目前在通信信号处理领域中应用最广泛的概率计算方法，重点介绍了概率信道译码算法及其电路架构。内容涵盖概率低密度校验码（Low Density Parity Code，LDPC）和Polar码的概率译码算法设计及基本电路单元设计，同时还探讨了混合概率计算在信道译码设计中的应用，以解决工程实践中多码率、多码长的灵活配置及层译码算法实现等问题。
第4章介绍了概率信号检测器及其算法设计，包括正交振幅调制（Quadrature Amplitude Modulation，QAM）信号检测、多输入多输出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）信号检测、大规模MIMO信号检测和稀疏码多址接入（Sparse Code Multiple Access，SCMA）信号检测等。本章还介绍了用于信号检测的概率通用函数计算方式、基于独热码的概率计算方式及基于孪生网络的信号检测新方法。
第5章介绍了基于概率计算的迭代接收技术，包括概率MIMO迭代检测器与概率SCMA迭代检测器。迭代检测虽然能够显著提升通信接收机的性能，但由于算法复杂度高，往往难以在实际系统中实现。相比之下，基于概率计算的迭代检测方法利用其低复杂度特性，为实现高性能通信接收提供了一种可行且高效的解决方案。
通过以上内容的介绍，本书为新计算范式下通信信号处理系统的VLSI实现难题提供了新的技术路径。
本书的研究得到了国家重点研发计划项目（2020YFB2205500）和国家自然科学基金项目（62371099）的资助。编写过程中，特别感谢北京大学王润声教授和东南大学张川教授的指导。感谢王诗涵完成本书的统稿及相关工作。本书的出版得到了机械工业出版社的大力支持，在此一并表示诚挚的谢意！
由于作者水平有限，书中难免存在不当之处，敬请读者批评指正。
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