包郵高速光縴通信中數字信號處理算法原理與應用一捲 餘建軍、遲楠 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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餘建軍，遲楠 著

圖書標籤:

• 光縴通信
• 數字信號處理
• DSP
• 高速通信
• 通信工程
• 餘建軍
• 遲楠
• 信號處理算法
• 通信係統
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店鋪： 義博圖書專營店

齣版社： 清華大學

ISBN：9787302499671

商品編碼：28920098248

高速光縴通信中數字信號處理算法原理與應用（第一捲）:單載波調製技術讓讀者能夠瞭解現在的高速光通信中的各種調製技術和先進算法，使讀者進行知識更新。

作者：餘建軍、遲楠

定價：109元

印次：1-1

ISBN：9787302499671

齣版日期：2018.04.01

印刷日期：2018.05.07

 

本書主要介紹瞭高速光縴通信技術中采用單載波調製的數字信號處理技術的原理和在係統中的應用。主要內容包括采用單載波調製技術的綫性和非綫性補償算法原理和應用，全光奈奎斯特信號産生與處理，以及提高信號接收靈敏度和傳輸帶寬的幾何整形和概率整形技術。本書適閤從事通信領域包括光縴通信、無綫通信等研究的工程技術人員，以及高等院校通信工程等相關專業的教師和研究生閱讀。餘建軍，復旦大學教授，國傢“韆人計劃”專傢。長期從事高速光傳輸技術的研究。發錶學術論文500餘篇，獲得60餘項美國專利授權。博士論文被評為“全國優秀博士學位論文”；是教育部“長江學者奬勵計劃”特聘教授、國傢傑齣青年科學基金獲得者和美國光學學會會士。

第一捲目錄

 

第1章緒論

 

 

1.1研究背景和意義

 

 

1.2國內外研究現狀

 

 

1.2.1國際研究現狀

 

 

1.2.2國內研究現狀

 

 

1.3本書內容和結構安排

 

 

1.3.1本書的研究內容和意義

 

 

1.3.2本書的結構安排

 

 

參考文獻

 

 

第2章單載波相乾光傳輸係統基本算法

 

 

2.1引言

 

 

2.2IQ不平衡補償和正交歸一化

 

 

2.3光縴色度色散補償

 

 

2.3.1色散補償概述

 

 

2.3.2色散補償基本結構

 

 

2.3.3頻域均衡算法

 

 

2.3.4時域均衡算法

 

 

2.4時鍾恢復算法

 

 

2.5信道動態均衡算法與偏振解復用

 

 

2.5.1盲均衡的基本原理

 

 

2.5.2經典CMA算法

 

 

2.5.3針對偏振復用信號的CMA算法

 

 

2.5.4針對高階非恒模調製的CMMA算法

 

 

2.5.5改進級聯多模算法

 

 

2.5.6獨立成分分析

 

 

2.6載波恢復算法

 

 

2.6.1頻率偏移補償算法

 

 

2.6.2基於V�睼的頻偏估計算法

 

 

2.6.3基於FFT的頻偏估計算法

 

 

2.6.4基於四次方頻偏估計算法

 

 

2.7相位補償算法

 

 

2.7.1基於V�睼的相位補償算法

 

 

2.7.2基於前饋的相位鏇轉相位補償

 

 

2.7.3修正的V�睼相偏算法與最大似然相結閤的恢復算法

 

 

2.7.4盲相位搜索算法及其改進算法

 

 

2.8算法演示與總結

 

 

參考文獻

 

 

第3章準綫性相乾光傳輸係統與數字信號處理

 

 

3.1引言

 

 

3.2相乾光傳輸係統的理論模型和損傷機理

 

 

3.3帶限信號時域數字預...

 

《高效通信係統中的信號編碼與解碼技術》 引言 在信息爆炸的時代，通信量的激增對數據傳輸的效率和可靠性提齣瞭前所未有的挑戰。從互聯網的萬物互聯到5G/6G網絡的飛速發展，再到衛星通信和深空探測，高效、穩定、安全的數字信號傳輸是支撐這一切的基石。而實現這一目標的關鍵，在於對數字信號進行精妙的編碼與解碼。本書旨在深入探討現代通信係統中數字信號編碼與解碼的核心原理、關鍵技術及其在實際應用中的重要作用，為讀者提供一套係統、全麵的技術視角。 本書內容圍繞數字信號編碼與解碼這兩大核心環節展開，力求從基礎理論到前沿技術，由淺入深地解析其內在邏輯和工程實踐。我們將重點關注如何通過編碼技術提高數據傳輸的冗餘度，以抵抗信道噪聲和乾擾，從而增強信號的魯棒性；同時，也將深入研究解碼技術，探討如何在接收端高效、準確地恢復原始信息，即使在信號質量不佳的情況下。 第一部分：數字信號編碼的理論基礎與發展 編碼是數字通信的起點，它負責將原始信息轉化為適閤傳輸的信號形式。本部分將首先迴顧數字信號編碼的基本概念，包括信息論中的信源編碼和信道編碼。 第一章：信息論基礎與編碼概述 信息度量與熵： 介紹香農信息論的基本概念，如信息量、熵的概念，以及熵作為數據可壓縮性的理論上限。理解信息的本質是進行有效編碼的前提。 編碼的分類與目標： 詳細闡述信源編碼（數據壓縮）和信道編碼（糾錯編碼）的區彆與聯係，以及它們各自在降低傳輸比特數和提高傳輸可靠性方麵的作用。 編碼器的基本原理： 介紹編碼器的基本模型，包括信息輸入、編碼規則、編碼輸齣等，以及編碼過程中信息冗餘的引入方式。 第二章：信源編碼（數據壓縮） 信源編碼的目標是去除信息中的冗餘，用更少的比特來錶示相同的信息，從而降低傳輸帶寬和存儲需求。 統計編碼： 霍夫曼編碼（Huffman Coding）： 深入講解霍夫曼編碼的原理、構建過程（如構建霍夫曼樹）、編碼效率分析，以及其在文本壓縮、圖像壓縮等領域的應用。 算術編碼（Arithmetic Coding）： 介紹算術編碼的數學原理，說明其如何將整個消息映射到一個小數，實現更高的壓縮率，並討論其在高級壓縮算法中的地位。 字典編碼： LZ77/LZ78/LZW算法： 詳細解析這些基於字典的壓縮算法，理解其通過查找重復模式和構建字典來壓縮數據的機製，及其在ZIP、GIF等文件格式中的應用。 變換編碼： 離散餘弦變換（DCT）與JPEG壓縮： 講解DCT在圖像壓縮中的作用，如何將空間域的圖像信息轉換到頻率域，然後進行量化和熵編碼，實現高效的圖像壓縮。 離散小波變換（DWT）與JPEG2000： 介紹小波變換相比DCT的優勢，如更好的時頻局部化能力，以及其在JPEG2000標準中的應用，實現更高質量的圖像壓縮。 預測編碼： 介紹預測編碼的基本思想，如DPCM（差分脈衝編碼調製），以及它如何利用信號的預測值與實際值之間的差值來編碼，特彆適用於語音信號。 第三章：信道編碼（糾錯編碼） 信道編碼的主要目標是在數據中引入人為的冗餘，使得接收端能夠檢測並糾正傳輸過程中由於噪聲、乾擾等引起的錯誤，從而保證數據傳輸的可靠性。 綫性分組碼： 概念與構成： 介紹綫性分組碼的基本定義，包括碼字、生成矩陣、校驗矩陣等。 漢明碼（Hamming Code）： 詳細講解漢明碼的設計原理、編碼和解碼過程，分析其糾錯能力，並介紹其在存儲設備和通信係統中的應用。 BCH碼（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem Code）： 介紹BCH碼的構造方法和譯碼原理，以及其在多比特糾錯方麵的能力，廣泛應用於CDMA、衛星通信等。 RS碼（Reed-Solomon Code）： 深入講解RS碼的伽羅瓦域（Galois Field）運算基礎，其強大的多比特糾錯能力，以及在CD/DVD、條形碼、衛星通信、數字電視等領域的關鍵作用。 捲積碼（Convolutional Code）： 編碼過程： 介紹捲積碼的編碼器結構（寄存器、生成多項式），以及其隨時間變化的編碼特性。 解碼算法： 重點講解維特比算法（Viterbi Algorithm）的原理和實現，說明如何通過最大似然估計找到最可能的傳輸碼字，並探討其他解碼算法如串行博弈解碼（Sequential Decoding）。 應用： 介紹捲積碼在早期的蜂窩通信（如GSM）和深空探測等領域的應用。 現代高性能編碼： Turbo碼： 介紹Turbo碼的迭代解碼結構，兩個或多個捲積碼並聯使用，通過交織器和迭代譯碼實現接近香農限的糾錯性能，及其在3G/4G通信中的重要地位。 LDPC碼（Low-Density Parity-Check Code）： 深入講解LDPC碼的稀疏校驗矩陣結構，以及其高效的譯碼算法（如消息傳遞算法），在Wi-Fi、5G、衛星通信等領域實現優異的性能。 第二部分：數字信號解碼的關鍵技術與挑戰 解碼是數字通信的另一半，它負責在接收端將接收到的包含冗餘的信號恢復為原始信息。本部分將聚焦於解碼技術的實現、性能評估以及麵對的挑戰。 第四章：解碼器的設計與實現 譯碼器的基本原理： 介紹譯碼器的基本功能，包括錯誤檢測、錯誤定位、錯誤糾正等。 分組碼譯碼： 代數譯碼： 講解如何利用生成矩陣或校驗矩陣進行錯誤檢測和糾正，以及西點算法（Syndrome Decoding）等基本譯碼方法。 最大似然譯碼（MLD）： 介紹MLD作為理論最優的譯碼準則，並討論其在高計算復雜度下的實際應用局限性。 捲積碼譯碼： 維特比譯碼： 再次強調維特比算法在捲積碼譯碼中的核心地位，分析其路徑度量、生存路徑等關鍵概念。 其他譯碼算法： 簡要介紹串行博弈譯碼、BCJR算法（Bahl-Cocke-Jelinek-Raviv）及其在軟判決譯碼中的應用。 現代譯碼器： Turbo譯碼器： 詳細解析Turbo碼的迭代譯碼流程，包括解交織、軟輸入軟輸齣（SISO）譯碼模塊的工作方式，以及信息在迭代過程中的傳遞和更新。 LDPC譯碼器： 介紹LDPC碼的典型譯碼算法，如消息傳遞算法（Belief Propagation, BP）的變種，如最小和（Min-Sum）算法，以及其並行處理的優勢。 第五章：解碼性能評估與優化 誤碼率（BER）與誤符號率（SER）： 定義和解釋誤碼率和誤符號率這兩個衡量數據傳輸質量的核心指標。 信噪比（SNR）與信道條件： 分析信噪比對譯碼性能的影響，以及不同信道模型（如AWGN信道、衰落信道）下譯碼性能的差異。 譯碼復雜度和延遲： 討論譯碼算法的計算復雜度，以及它對硬件實現和實時通信的製約。分析譯碼延遲對通信係統的影響。 軟判決與硬判決譯碼： 區分硬判決譯碼（接收信號直接量化為0或1）和軟判決譯碼（接收信號的概率信息被利用），解釋軟判決譯碼通常能獲得更好的性能。 編碼增益（Coding Gain）： 定義編碼增益，以及如何通過引入信道編碼來降低所需的信噪比以達到相同的誤碼率。 第六章：前沿編碼技術與未來發展趨勢 極化碼（Polar Code）： 介紹極化碼作為第一種能夠達到香農限的編碼，其基於極化現象的構造方法，以及在5G/6G等標準中的應用。 低延遲編碼： 探討針對對延遲敏感的應用（如自動駕駛、工業控製）而設計的低延遲編碼方案。 機器學習在編碼中的應用： 展望機器學習技術在編碼設計、譯碼算法優化、信道估計等方麵的潛在應用。 跨層優化： 討論如何將編碼與MAC層、物理層等進行協同優化，以實現整體通信係統的性能提升。 量子計算對編碼的影響： 簡要提及量子計算對現有編碼理論和實踐可能帶來的顛覆性影響。 第三部分：編碼與解碼在實際通信係統中的應用 本部分將把理論與實踐相結閤，展示編碼與解碼技術在各種典型的通信係統中的具體應用案例。 第七章：移動通信係統中的編碼應用 2G/3G/4G/5G/6G： 詳細分析不同代移動通信係統中使用的編碼方案，如GSM中的捲積碼，UMTS中的Turbo碼，LTE中的Turbo碼和LDPC碼，以及5G NR中的LDPC碼和Polar碼，並闡述其演進邏輯和性能提升。 多天綫技術（MIMO）與編碼： 討論MIMO係統如何與編碼技術協同工作，以提高數據速率和可靠性。 第八章：無綫局域網（WLAN）與Wi-Fi Wi-Fi標準中的編碼： 介紹Wi-Fi標準（如802.11a/g/n/ac/ax）中使用的編碼技術，包括編碼率選擇、QAM調製與編碼的結閤，以及LDPC碼在Wi-Fi 6中的引入。 第九章：衛星通信與深空探測 高可靠性傳輸： 闡述衛星通信和深空探測中對編碼極高的可靠性要求，以及RS碼、捲積碼、Turbo碼和LDPC碼在這些領域的關鍵作用。 極端條件下的編碼： 討論在信號微弱、乾擾嚴重等極端條件下，如何設計和應用能夠實現最優糾錯性能的編碼方案。 第十章：數據存儲與糾錯 硬盤驅動器（HDD）與固態硬盤（SSD）： 介紹RS碼、LDPC碼等在硬盤磁道和閃存單元中的糾錯應用，以保證數據的完整性和持久性。 光盤存儲（CD/DVD/Blu-ray）： 講解RS碼在CD/DVD等光盤存儲中的糾錯機製，以及其如何對抗物理損傷。 第十一章：其他領域的應用 數字電視廣播： 介紹DVB（Digital Video Broadcasting）標準中使用的編碼技術，如RS碼和捲積碼的組閤。 條形碼與二維碼： 講解QR碼等二維碼中使用的RS碼技術，以實現信息的冗餘存儲和糾錯。 區塊鏈技術： 探討在分布式賬本和加密通信中可能涉及的編碼和糾錯技術。 結論 本書係統地梳理瞭數字信號編碼與解碼的理論基礎、關鍵技術、發展曆程以及在現代通信及相關領域中的廣泛應用。通過對信源編碼和信道編碼的深入剖析，以及對各種編碼算法及其譯碼技術的詳細闡述，我們希望能幫助讀者建立起對數字信號傳輸可靠性與效率的深刻理解。從早期的簡單編碼到如今的Turbo碼、LDPC碼、極化碼等高性能編碼，編碼技術一直在不斷突破理論極限，推動著通信係統的進步。 隨著通信需求的不斷增長和技術的持續發展，編碼與解碼技術仍將是未來通信係統創新的核心驅動力之一。對高效、低延遲、高可靠性編碼方案的研究，以及將人工智能等新興技術融入編碼與解碼過程，將是未來研究的重要方嚮。本書的目的是為讀者提供一個堅實的知識基礎，激發進一步探索和創新的熱情，共同構建更智能、更互聯的未來。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，好的技術書籍應該具備以下幾個特質：嚴謹的理論基礎、清晰的邏輯結構、豐富的實踐案例，以及能夠激發讀者深入思考的能力。《包郵高速光縴通信中數字信號處理算法原理與應用一捲》幾乎完美地滿足瞭這些要求。作者們在理論部分的闡述上，一絲不苟，對於每一個公式的推導都力求嚴謹，同時又能兼顧到讀者對物理意義的理解。在算法介紹方麵，書中對各種主流算法進行瞭全麵的梳理，並且在原理講解上，深入淺齣，不會讓讀者感到晦澀難懂。我個人尤其推崇書中關於信道估計和均衡算法的章節。在高速光通信係統中，信道的影響是不可忽視的，而這本書提供瞭非常實用的方法來應對這些挑戰。書中對各種算法的性能進行細緻的分析和比較，讓我能夠理解不同算法之間的優劣，以及在不同場景下如何選擇最閤適的算法。而且，書中還引入瞭一些前沿的算法，這對於想要站在技術前沿的讀者來說，具有極大的參考價值。總而言之，這本書的價值在於它不僅提供瞭知識，更重要的是，它教會瞭我如何思考，如何分析問題，以及如何將理論應用於實踐，這對於我在科研道路上的發展具有深遠的意義。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，簡直就是為我這樣的初學者量身定做的。我一直對光縴通信充滿好奇，但苦於找不到一本能夠係統入門的教材。網上零散的資料太多，不成體係，很容易讓人迷失方嚮。當我拿到《包郵高速光縴通信中數字信號處理算法原理與應用一捲》時，我幾乎是一口氣就讀完瞭前麵的幾個章節。作者們用一種非常易懂的方式，從最基礎的概念講起，逐步深入到復雜的算法。我特彆喜歡書中將抽象的數學公式與生動的物理場景相結閤的講解方式。比如，當介紹采樣定理時，不僅僅是給齣瞭公式，還用時域和頻域的圖形來直觀地展示瞭采樣過程，讓我這個數學基礎相對薄弱的人也能輕鬆理解。然後，書中的重點講解瞭各種數字信號處理算法，從傅裏葉變換的原理到捲積的計算，再到更復雜的信號調製和解調技術，每一個概念都被解釋得清晰明瞭。書中還穿插瞭很多有助於理解的插圖和流程圖，讓整個學習過程變得輕鬆有趣。我感覺就像有一位循循善誘的老師在身邊指導我一樣，讓我能夠一步一個腳印地掌握這些重要的知識。這本書不僅為我打下瞭堅實的基礎，更重要的是，它點燃瞭我繼續深入學習光縴通信領域的熱情。

評分☆☆☆☆☆

作為一個在光通信領域摸爬滾打多年的工程師，我深知理論與實踐之間的鴻溝。市麵上充斥著各種介紹算法的書籍，但真正能夠將原理講透徹，又能緊密結閤實際應用的卻鳳毛麟角。然而，《包郵高速光縴通信中數字信號處理算法原理與應用一捲》無疑是其中的佼佼者。這本書的價值不僅僅在於它所涵蓋的技術深度，更在於它所展現齣的洞察力。作者們似乎能預見到我在實際工作中可能會遇到的每一個技術難題，並提前在書中給齣瞭解決方案。書中對各種先進的數字信號處理算法的介紹，比如OFDM、DPSK等，不僅講解瞭其工作原理，還深入探討瞭其在高速光通信係統中的優勢和局限性。我尤其欣賞書中對各種算法的性能評估和比較部分，這對於我們工程師在實際係統中選擇最閤適的算法至關重要。此外，書中提供的仿真示例和實際案例分析，更是讓我受益匪淺。通過這些案例，我能夠直觀地看到算法的實際效果，並從中學習如何對算法進行優化和改進。這本書的語言風格非常務實，直接切入主題，沒有過多的廢話，這對於我們這些時間寶貴的工程師來說，無疑是一種解放。它讓我能夠快速地掌握核心知識，並將其應用於工作中，解決實際問題。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的感受就是“全麵”和“實用”。它就像一本百科全書，幾乎涵蓋瞭高速光縴通信中數字信號處理的方方麵麵。從基本的信號錶示、頻譜分析，到復雜的編碼、解碼、調製、解調技術，書中都有詳細的介紹。我之前接觸過一些關於光通信的資料，但總覺得不夠係統，或者過於偏重某一方麵的技術。而這本書則提供瞭一個非常完整的知識體係。它不僅講解瞭理論原理，更重要的是，它將這些理論與實際應用緊密地結閤起來。書中大量的工程實例和應用場景分析，讓我能夠看到這些算法是如何在現實世界中發揮作用的。我尤其欣賞書中對各種性能指標的深入探討，比如誤碼率、信噪比、傳輸速率等，並解釋瞭這些指標是如何受到算法和係統設計的影響的。這讓我能夠更客觀地評估不同技術方案的優劣。而且，書中對於如何優化算法性能，以及如何處理實際係統中遇到的各種問題，也提供瞭非常寶貴的建議。這本書絕對是任何想要深入瞭解高速光縴通信數字信號處理領域的人的必備讀物，它能夠幫助你建立起紮實的理論基礎，同時又能讓你獲得寶貴的實踐經驗。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是把我驚艷到瞭！我一直對光縴通信領域抱有濃厚興趣，特彆是其中的數字信號處理部分，總覺得那是連接理論與實踐的橋梁。在翻閱大量資料後，我終於找到瞭這本《包郵高速光縴通信中數字信號處理算法原理與應用一捲》。初次拿到它，就被它紮實的理論功底和豐富的實踐案例所吸引。它不僅僅是一本枯燥的技術手冊，更像是一位經驗豐富的導師，循循善誘地引導我深入理解各種復雜算法的本質。從基礎的采樣理論到高級的調製解調技術，再到信道均衡和糾錯編碼，每一個章節都層層遞進，邏輯清晰。作者在闡述原理時，運用瞭大量的數學公式和圖錶，但絕非堆砌，而是精妙地揭示瞭算法的數學基礎和物理含義。更重要的是，書中對每種算法的應用場景進行瞭詳盡的分析，讓我能夠理解這些算法是如何在實際光通信係統中解決各種挑戰的。例如，在高速數據傳輸中，信號會因為色散、非綫性效應等原因而發生畸變，書中對這些問題的分析以及對應的補償算法，比如均衡算法，講解得非常透徹，讓我對如何提高通信係統的性能有瞭更深的認識。這本書不僅提升瞭我的理論認知，更重要的是，它為我日後的學習和研究方嚮提供瞭明確的指導，讓我看到瞭將所學知識應用於實際的無限可能。