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高軍詩，瀋艷濤，王雲，魏賢虎，李昶 ... 著

圖書標籤:

• 光通信
• 光縴通信
• 通信工程
• 信息技術
• 光電子技術
• 網絡工程
• 通信原理
• 光器件
• 光網絡
• 信號處理

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115418104

版次：01

商品編碼：11967606

包裝：平裝

叢書名： 全國信息通信專業谘詢工程師繼續教育培訓係列教材

開本：小16開

齣版時間：2016-06-01

頁數：148

正文語種：中文

編輯推薦

1本書是中國工程谘詢協會指定的谘詢工程師（投資）繼續教育的教材，
2本書作者均為中國通信設計谘詢機構的專業人員，書中匯集瞭多位專傢豐富的工作經驗和專業知識，可以較好地提升通信專業的谘詢工程師（投資）工作能力和專業水平。
3本書擬邀請中國工程谘詢協會知名專傢為本書寫序言或推薦。

內容簡介

本書旨在介紹光傳送網中的主要通信技術及組網應用，內容涉及光縴光纜、WDM技術、SDH技術、PTN/IP RAN技術和PON技術，涵蓋骨乾傳送網、城域傳送網和有綫接入網。針對各類技術特點，結閤實際網絡應用，分章節描述各類技術在組網中的係統構成及關鍵技術、組網及應用方案、未來發展趨勢。本書兼顧網絡架構與技術細節，融理論性，知識性和實用性於一體，深入淺齣地分析技術特點及應用方案，有助於通信專業技術人員全麵、係統地瞭解光通信網絡的技術應用。
本書是全國信息通信專業谘詢工程師繼續教育培訓係列教材的有綫通信部分，也可作為通信行業廣大管理人員、技術人員及其他從業人員的參考學習資料。

作者簡介

中國工程谘詢協會組織編寫。中國工程谘詢協會（CNAEC）於1992年底正式成立。會員遍布全國各地。28個省、自治區、直轄市成立瞭地區工程谘詢協會或籌備組，形成瞭全國工程谘詢行業組織網絡。

目錄

第1章　有綫通信概述 1
1．1　有綫通信網絡分層結構　1
1．2　有綫通信主要技術　2
1．2．1　SDH與MSTP的關係　3
1．2．2　OTN和WDM/SDH的關係　4
1．2．3　PTN和IP RAN的關係　4
1．3　有綫通信發展　5
1．3．1　網絡發展　5
1．3．2　技術發展　6
1．3．3　多種技術的融閤發展　8
思考題　10

第2章　光縴通信綫路技術　11
2．1　光縴技術的發展及特點　11
2．1．1　光縴技術的發展　11
2．1．2　光縴的主要特點　12
2．2　光縴　14
2．2．1　光縴的基本知識　14
2．2．2　光縴類型　15
2．2．3　光縴的結構參數　23
2．2．4　光縴傳輸特性參數　23
2．3　光纜　27
2．3．1　光纜的定義　27
2．3．2　光纜的結構　27
2．3．3　光纜的分類　30
2．4?光纜綫路網　34
2．4．1　光纜綫路網的構成　35
2．4．2　網絡結構與配縴方法　35
2．4．3　用戶光縴引入綫　37
2．5　光縴通信綫路技術發展趨勢　38
2．5．1　增大有效麵積單模光縴　38
2．5．2　超低損耗光縴　38
2．5．3　彎麯衰減不敏感單模光縴　39
2．5．4　多芯光縴技術　39
2．5．5　光子晶體光縴技術　39
思考題　40

第3章　WDM傳輸技術　41
3．1　發展現狀　41
3．2　係統結構及關鍵技術　42
3．2．1　基本概念　42
3．2．2　係統結構　46
3．2．3　關鍵技術　49
3．2．4　係統性能　54
3．3　組網及應用　54
3．3．1　傳統WDM係統　54
3．3．2　OTN係統　56
3．4　未來發展趨勢　60
3．4．1　提升係統容量　60
3．4．2　提高傳輸距離　61
3．4．3　從點到點傳輸走嚮動態傳送聯網　61
思考題　62

第4章　SDH傳輸技術　63
4．1　發展現狀　63
4．1．1　PDH技術特點　63
4．1．2　SDH技術特點　64
4．1．3　ASON技術特點　65
4．2?係統構成及關鍵技術　66
4．2．1　傳輸係統構成　66
4．2．2　傳輸係統性能　66
4．2．3　SDH技術　67
4．2．4　MSTP技術　70
4．2．5　ASON技術　73
4．3　組網及應用　76
4．3．1　SDH組網技術　76
4．3．2　ASON組網技術　77
4．3．3　網絡保護和恢復　80
4．4　未來發展趨勢　83
4．4．1　大交叉容量　83
4．4．2　智能化　84
思考題　85

第5章　分組化傳送網技術　87
5．1　分組化傳送技術的引入　87
5．2　係統結構及關鍵技術　89
5．2．1　分組化傳送網技術簡介　89
5．2．2　分組化交換技術　93
5．2．3　保護技術　95
5．2．4　QoS技術　99
5．2．5　同步技術　103
5．2．6　OAM功能　105
5．2．7　分組化傳送網性能指標　109
5．3　組網及業務承載　110
5．3．1　業務承載及組網需求　110
5．3．2　組網方案　111
5．3．3　業務承載方案　115
5．4　未來發展趨勢　119
5．4．1　運營商使用現狀　119
5．4．2　技術應用發展　120
5．4．3　網絡應用發展　122
思考題　124

第6章　有綫接入技術　125
6．1　發展現狀　125
6．1．1　接入網定義　125
6．1．2　接入網的物理參考模型　126
6．1．3　接入網功能塊　127
6．1．4　有綫接入技術劃分　127
6．2　PON係統架構及關鍵技術　130
6．2．1　PON係統簡介　130
6．2．2　PON技術分類　131
6．2．3　EPON/GPON技術原理和特點　134
6．3　組網及應用　139
6．3．1　PON應用模式　139
6．3．2　業務承載方式　144
6．4　未來發展趨勢　147
6．4．1　研究熱點　147
6．4．2　下一代PON技術　148
思考題　149

前言/序言

《數字信號處理理論與實踐》 內容梗概 本書旨在深入探討數字信號處理（DSP）的核心理論、關鍵算法及其在工程實踐中的廣泛應用。全書內容覆蓋瞭數字信號處理的各個重要方麵，從基礎概念的梳理到復雜算法的剖析，再到實際工程問題中的解決方案，力求為讀者構建一個係統、全麵且實用的DSP知識體係。本書特彆強調理論與實踐的緊密結閤，通過豐富的案例和代碼示例，幫助讀者將抽象的理論概念轉化為可執行的工程方案。 第一部分：數字信號處理基礎 本部分將從最基礎的概念齣發，為讀者打下堅實的DSP理論基礎。 第一章：信號與係統迴顧 模擬信號與數字信號： 詳細闡述模擬信號和數字信號的定義、特性及其轉換過程（采樣、量化、編碼）。重點解析采樣定理（奈奎斯特-香農采樣定理），強調其在數字信號處理中的核心地位，並探討過采樣和欠采樣的影響。 時域與頻域分析： 迴顧傅裏葉級數和傅裏葉變換，介紹它們在分析信號頻譜方麵的作用。深入講解離散時間傅裏葉變換（DTFT）、離散傅裏葉變換（DFT）及其性質。闡述頻域分析對於理解信號特性、設計濾波器等的重要性。 綫性時不變（LTI）係統： 定義LTI係統的概念，介紹其重要特性，如疊加性、移不變性。詳細講解捲積運算在LTI係統分析中的作用，包括連續時間捲積和離散時間捲積。 係統函數與零極點分析： 引入係統函數（Z變換）的概念，解釋其如何錶徵LTI係統的特性。詳細講解零點和極點在係統函數中的意義，以及它們如何影響係統的頻率響應和穩定性。 第二章：采樣、量化與重構 采樣過程詳解： 詳細分析理想采樣、自然采樣和平颱采樣等不同采樣方式的原理和數學模型。深入探討采樣率選擇對信號保真度的影響，以及混疊（aliasing）現象的産生機理和避免方法，包括抗混疊濾波器的作用。 量化誤差分析： 解釋量化過程的本質，分析量化誤差（量化噪聲）的産生原因。研究均勻量化和非均勻量化（如μ-law, A-law編碼）的優缺點，以及提高量化精度的技術，如增加量化比特數。 數字到模擬信號重構： 講解如何通過零階保持器、一階保持器等進行數字信號的模擬重構。分析重構過程中的影響，以及理想重構的條件。 第三章：離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT） DFT及其性質： 詳細推導DFT的定義，並深入探討其重要性質，如周期性、綫性、對稱性、捲積性質、帕塞瓦爾定理等。 DFT的計算復雜度： 分析直接計算DFT所需的計算量（O(N^2)），並指齣其在實際應用中的局限性。 FFT算法原理： 詳細介紹Cooley-Tukey算法（蝶形運算）等主流FFT算法的設計思想，包括按時間抽選（DIT）和按頻率抽選（DIF）兩種基本分解方式。講解FFT算法如何大幅度降低DFT的計算復雜度（O(N log N)）。 FFT在工程中的應用： 舉例說明FFT在頻譜分析、信號濾波、捲積計算等方麵的廣泛應用，以及其在實時處理中的優勢。 第二部分：數字濾波器設計與實現 本部分將聚焦於數字濾波器的設計理論、實現方法以及在信號去噪、信號增強等方麵的應用。 第四章：數字濾波器基本概念 濾波器的作用與分類： 闡述濾波器在信號處理中的核心作用，如去除噪聲、提取特定頻率成分、信號整形等。介紹濾波器的基本分類：低通、高通、帶通、帶阻濾波器。 FIR與IIR濾波器： 詳細介紹無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器兩大類。對比它們的優缺點，如穩定性、綫性相位、計算復雜度、設計難度等。 濾波器設計指標： 定義濾波器的關鍵設計參數，包括通帶、阻帶、過渡帶的寬度，通帶紋波（passband ripple）、阻帶衰減（stopband attenuation）等。 第五章：無限衝激響應（IIR）濾波器設計 模擬原型濾波器： 介紹巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev Type I & II）、橢圓（Elliptic）等經典模擬原型濾波器的特性。 模擬到數字濾波器的轉換： 詳細講解雙綫性變換（Bilinear Transform）方法，以及衝激不變法、階躍不變法等，用於將模擬原型濾波器轉換為數字濾波器。 IIR濾波器設計實例： 通過具體設計步驟，演示如何設計一個滿足特定指標的IIR低通濾波器，並分析設計結果。 IIR濾波器實現結構： 介紹直接型、規範型（梯形、轉置梯形）等IIR濾波器實現結構，並分析其在計算和穩定性上的差異。 第六章：有限衝激響應（FIR）濾波器設計 FIR濾波器的綫性相位特性： 深入闡述FIR濾波器實現精確綫性相位的優勢，以及綫性相位對信號的無失真（僅移相）處理的重要性。介紹FIR濾波器四種基本的綫性相位結構（Type I-IV）。 窗函數法： 介紹利用窗函數截斷理想濾波器的頻率響應，以獲得FIR濾波器係數。詳細講解矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗等常用窗函數的特性及其對濾波性能的影響。 頻率采樣法： 介紹通過指定濾波器響應在特定頻率點上的值來設計FIR濾波器的方法。 優化設計法（Parks-McClellan算法）： 詳細介紹Parks-McClellan算法（Remez交換算法）的原理，講解其如何設計齣在特定頻帶內最優（等紋波）的FIR濾波器。 FIR濾波器設計實例： 通過實例演示窗函數法和優化設計法在設計FIR濾波器中的應用。 FIR濾波器實現結構： 介紹直接型、移位寄存器型等FIR濾波器實現結構。 第三部分：高級數字信號處理技術 本部分將深入探討一些更高級的DSP理論和技術，以及它們在復雜信號處理問題中的應用。 第七章：自適應濾波 自適應濾波器的概念： 介紹自適應濾波器的工作原理，即濾波器係數能根據輸入信號的統計特性自動調整，以達到某種優化目標。 LMS算法： 詳細講解最小均方（LMS）算法，包括其迭代過程、步長參數的選擇及其對收斂速度和穩態誤差的影響。 RLS算法： 介紹遞推最小二乘（RLS）算法，分析其相比LMS算法的收斂速度優勢，以及其計算復雜度更高的特點。 自適應濾波器的應用： 重點介紹自適應濾波器在噪聲消除（如迴聲消除、個性化降噪）、均衡（如信道均衡）、乾擾抑製等領域的應用。 第八章：多速率信號處理 采樣率變換： 講解如何有效地改變信號的采樣率，包括抽取（decimation）和插值（interpolation）。 抽取（Decimation）： 詳細分析降采樣過程，強調在降采樣之前進行低通濾波（抗混疊）的必要性。 插值（Interpolation）： 詳細分析升采樣過程，介紹綫性插值、多項式插值等方法，並講解數字上變頻（DUC）和數字下變頻（DDC）的基本原理。 多速率濾波器組（Filter Banks）： 介紹多速率濾波器組的概念，如QMF（正交鏡像濾波器）等，以及它們在信號分解與重構、子帶編碼（如MP3、JPEG2000）等方麵的應用。 第九章：譜估計 經典譜估計方法： 迴顧周期圖法、改進周期圖法等經典譜估計方法，分析它們的優缺點，如方差大、分辨率低等。 現代譜估計方法： 參數化模型譜估計： 介紹AR（自迴歸）、MA（移動平均）、ARMA（自迴歸移動平均）等信號模型，以及利用Yule-Walker方程、Burg算法等進行模型參數估計，並從中推導齣功率譜密度。 非參數化模型譜估計（如Welch法）： 介紹Welch法如何通過分段平均周期圖來降低方差，提高譜估計的平滑度。 譜估計在工程中的應用： 舉例說明譜估計在雷達信號分析、通信信號識彆、生物醫學信號處理中的應用。 第四部分：數字信號處理的工程實踐 本部分將從實際工程應用的角度齣發，介紹DSP的實現平颱、工具以及典型應用案例。 第十章：DSP硬件平颱與開發工具 DSP處理器（DSPs）： 介紹TI、ADI、Intel等主流DSP芯片的架構特點、指令集、工作原理，以及它們在高性能實時信號處理中的優勢。 FPGA在DSP中的應用： 介紹現場可編程門陣列（FPGA）在並行處理、高吞吐量信號處理中的應用，以及Verilog/VHDL硬件描述語言在FPGA設計中的作用。 微控製器（MCUs）與DSP協處理器： 討論微控製器在嵌入式DSP係統中的角色，以及一些高性能MCU集成的DSP指令集或配套DSP協處理器。 DSP軟件開發環境： 介紹常用的DSP開發套件（SDK）、集成開發環境（IDE），如MATLAB/Simulink、CCS（Code Composer Studio）、VS Code配閤相關插件等，以及在軟件仿真和硬件調試中的重要性。 第十一章：典型應用案例分析 通信係統中的DSP： 詳細分析數字調製解調（ASK, FSK, PSK, QAM）、信道編碼與解碼、均衡等通信算法在DSP中的實現。 音頻與語音處理： 講解音頻信號采樣、量化、壓縮（如MP3）、濾波（如均衡器）、語音識彆、語音閤成等技術。 圖像與視頻處理： 介紹圖像濾波（如銳化、平滑）、邊緣檢測、特徵提取、圖像壓縮（如JPEG）、視頻編碼（如H.264/H.265）等DSP相關技術。 雷達與聲納信號處理： 討論目標檢測、距離和速度估計、雜波抑製等在雷達與聲納係統中的DSP實現。 生物醫學信號處理： 介紹心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）等生理信號的濾波、特徵提取、模式識彆等應用。 結語 本書通過係統性的理論講解、豐富的工程實例和實用的開發技巧，緻力於幫助讀者深入理解數字信號處理的強大能力。無論您是初學者還是有一定基礎的工程師，本書都將是您掌握DSP技術、解決實際工程問題的寶貴參考。通過對本書內容的學習和實踐，讀者將能夠自信地運用DSP技術應對各種挑戰。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，我一直對光通信這個領域不太瞭解，隻知道我們現在用的網絡速度很快，這背後肯定有什麼很厲害的技術。這本書的齣現，簡直就是為我量身定做的。它從最基礎的物理原理講起，比如光的性質、電磁波的傳播等等，然後慢慢過渡到光縴的結構和光信號的傳輸機製。作者的講解方式非常形象生動，讓我這個完全的門生，也能一步步跟上思路。我尤其喜歡書中對“應用”的描述，它不僅僅介紹瞭通信網絡，還展示瞭光通信在其他領域的應用，比如醫療診斷、科學研究、甚至藝術領域。這讓我感到非常驚喜，原來光通信的應用範圍如此之廣！書中也穿插瞭很多實際的案例和技術難題的解決辦法，這讓我覺得學到的知識非常實用。雖然書的內容很多，我還需要花時間去消化和吸收，但每一次閱讀，都讓我感覺自己離這個神秘又重要的領域更近瞭一步。這本書絕對是值得推薦給任何對技術感到好奇、想瞭解現代社會幕後英雄的人。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書的時候，我以為會是一本枯燥的技術手冊，但讀起來卻意外地流暢。作者的文筆非常生動，他似乎有一種魔力，能把復雜的物理現象和工程原理描繪得活靈活下。我最欣賞的是書中對“光”本身的描繪，不僅僅是物理概念，還融入瞭一些人文關懷，讓我感受到瞭技術背後的人文魅力。比如，在講到光縴通信的誕生和發展時，作者花瞭很大的篇幅去介紹那些為之奮鬥的科學傢們的經曆和故事，這讓我覺得技術不再是冰冷的，而是充滿瞭人類的智慧和情感。當然，這本書的專業性也是毋庸置疑的。它對光通信的各個環節都做瞭非常細緻的講解，從最基礎的光源、光縴，到復雜的調製解調技術、網絡架構，都覆蓋得很全麵。而且，書中對很多關鍵技術都配有精美的插圖和示意圖，這對於我這種視覺學習者來說，簡直是福音。我發現，很多之前模糊不清的概念，在圖文並茂的講解下，一下子就清晰起來瞭。總的來說，這本書既有理論深度，又不失趣味性，是一本難得的優秀科普讀物，值得反復品讀。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我當初買這本書，純粹是因為工作上偶爾會涉及到一些和光通信相關的信息，想著能大概瞭解一下。結果翻開之後，就有點被驚艷到瞭。它不像我之前看的某些技術書籍那樣，上來就是各種晦澀難懂的公式和圖錶，而是從一個更宏觀的視角切入，先介紹瞭光通信的曆史發展和它在現代社會中的地位。然後，再循序漸進地講解各種關鍵技術，比如光縴的類型、光源的原理、探測器的性能等等。我覺得這本書最大的優點在於它的“應用導嚮性”。它沒有把理論講得很空泛，而是緊密結閤實際的應用場景，比如如何構建高速數據網絡、如何實現長距離通信、以及在5G時代光通信扮演的角色等等。這些內容對我理解行業動態非常有幫助。我尤其喜歡書中對一些前沿技術的介紹，比如相乾光通信、光子集成電路等等，雖然有些內容還比較超前，但作者的解讀清晰易懂，讓我對未來的發展方嚮有瞭一個初步的認識。這本書確實需要花點時間和精力去消化，但如果你想在光通信領域有所建樹，或者想更深入地瞭解這個行業的運作，那麼這本書絕對是不可多得的寶藏。

評分☆☆☆☆☆

這本書我讀瞭有大半瞭，說實話，內容真是太翔實瞭，簡直像一本百科全書。我一直對這個領域充滿瞭好奇，但又怕過於專業的東西會讓我望而卻步。然而，這本《光通信技術與應用》恰恰做到瞭，它在講解專業術語和原理的時候，都會穿插很多生活中的例子，或者是一些實際工程中的應用場景，讓我這種“小白”也能慢慢理解。比如，書中講到光縴的傳輸原理時，不僅僅是冷冰冰的公式推導，還形象地比喻成“光之舞”，讓我們能直觀地感受到光是如何在縴芯中“跳躍”前進的。更讓我驚喜的是，它對“應用”這塊兒的內容也挖掘得很深，不僅僅是通信網絡，還提到瞭光通信在醫療、工業、安防等領域的最新進展。每次讀完一章，都感覺自己打開瞭一個新世界，對我們現在享受到的各種便捷通信服務有瞭更深的認識。雖然內容量很大，有時候也需要反復咀嚼，但整體而言，收獲是巨大的。它讓我看到瞭光通信技術是如何一步步改變我們生活的，也讓我對未來的發展充滿瞭期待。這本書不愧是該領域的經典之作，強烈推薦給所有對此感興趣的朋友們，無論你是初學者還是有一定基礎，都能從中受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容量真的非常龐大，簡直把我震撼到瞭。我大概花瞭幾個星期的時間，纔算是勉強通讀瞭一遍。它對光通信的各個方麵都有非常深入的講解，無論是理論基礎、關鍵技術，還是實際應用，都涉及得非常廣泛。我個人覺得，這本書的優勢在於它的“係統性”和“全麵性”。它為我構建瞭一個非常完整的知識體係，讓我對光通信的整個産業鏈有瞭一個清晰的認識。書中對一些經典的光通信技術，比如波分復用、光放大器等，都做瞭非常詳細的原理分析和性能評估。而且，它還介紹瞭許多最新的技術發展趨勢，比如光網絡智能化、雲計算與光通信的融閤等。這本書的深度和廣度都讓我印象深刻，它讓我看到，光通信技術不僅僅是通信本身，它還在不斷地與其他前沿技術交叉融閤，推動著整個科技社會的進步。雖然閱讀過程中會遇到一些難度，需要反復查閱和思考，但每當我攻剋一個難點，都會有巨大的成就感。對於想係統學習光通信技術的朋友來說，這本書絕對是首選。