光縴通信原理(第2版)(21世紀高等學校規劃教材 電子信息) 9787302263319 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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袁國良著 著

圖書標籤:

• 光縴通信
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齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302263319

商品編碼：29503212460

包裝：平裝

齣版時間：2012-05-01

基本信息

書名：光縴通信原理(第2版)(21世紀高等學校規劃教材 電子信息)

定價：29.50元

作者：袁國良著

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2012-05-01

ISBN：9787302263319

字數：

頁碼：

版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.640kg

編輯推薦

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本書力求從基礎知識齣發，循序漸進、由淺入深，對光縴通信原理進行全麵的介紹。

注重可讀性和實用性，提供PPt課件，習題解答。

本書可以滿足對高等學校信息與通信工程專業本科生和研究生的教學需要，也可供相關專業的學生學習，同時可供從事該領域工作的廣大科研與工程技術人員參考。

內容提要

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　　《21世紀高等學校規劃教材·電子信息：光縴通信原理（第2版）》主要介紹光縴通信的原理及其發展；光縴通信的物理學基礎；光縴的傳輸理論和特性；光源和光電檢測器的結構與工作原理；光發射機和光接收機，光纜和光縴通信器件；光縴通信係統的構成、性能和設計；係統性能的提高，包括光放大和色散補償技術、光波分復用技術、相乾光通信、光孤子通信等；光縴通信的基本實驗。
　　本書力求從基礎知識齣發，深入淺齣、循序漸進，以方便讀者閱讀。本書可以作為高等學校本科生和研究生的教材，也可以作為從事光縴通信的科研人員、工程技術人員和其他相關人員的參考書。

目錄

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章 光縴通信概述
1.1 什麼是光縴通信
1.2 光縴通信的發展曆史
1.3 光縴通信的優點及其應用
1.4 光縴通信係統的組成
1.5 光縴通信的發展趨勢
小結
習題

第2章 光的性質
2.1 光的反射、摺射和全反射
2.2 光的電磁理論
2.3 光的乾涉和衍射
2.4 光的偏振
2.5 光的吸收、色散和散射
2.6 光的量子性
2.7 激光
小結
習題

第3章 光縴
3.1 光縴概述
3.2 多模光縴的射綫光學理論分析
3.3 階躍型光縴的波動光學理論
3.4 階躍型光縴標量模的可導與截止
3.5 光縴的損耗特性
3.6 光縴的色散特性
3.7 光縴的非綫性效應
3.8 單模光縴
小結
習題

第4章 光源和光電檢測器
4.1 半導體的能帶理論
4.2 PN結的能帶結構
4.3 光源的異質結結構
4.4 發光二極管
4.5 半導體激光器
4.6 LD的工作特性
4.7 光電檢測器
4.8 PIN和APD的工作原理
4.9 光電檢測器的工作特性
小結
習題

第5章 光端機
5.1 光源與光縴的耦閤
5.2 光調製
5.3 光發射機
5.4 光接收機
5.5 光接收機的噪聲分析
5.6 光接收機的誤碼率和接收靈敏度
5.7 光中繼器
小結
習題

第6章 光纜和光縴通信器件
6.1 光縴的溫度特性和機械特性
6.2 光纜的種類、材料及其結構
6.3 光縴通信器件及其性能參數
6.4 光縴的連接和光縴連接器
6.5 光縴分路與耦閤器
6.6 光衰減器和光隔離器
6.7 光開關
小結
習題

第7章 光縴通信係統
7.1 數字光縴通信係統
7.2 同步數字體係
7.3 光縴通信的綫路碼型
7.4 光縴損耗和色散對係統的限製
7.5 光縴通信的性能指標
7.6 光縴通信係統設計
7.7 光縴通信工程概述
小結
習題

第8章 係統性能的提高
8.1 光放大器及其工作性能
8.2 摻鉺光縴放大器
8.3 光縴喇曼放大器
8.4 色散補償技術
8.5 多信道復用技術
8.6 光波分復用原理
8.7 光波分復用技術
8.8 光波分復用器
8.9 WDM設計中考慮的重要問題
8.10 相乾光縴通信和光孤子通信
小結
習題

第9章 光網絡
9.1 SDH光同步數字傳送網
9.2 WDM光傳送網
9.3 智能光網絡
9.4 城域光網絡
9.5 光縴接入網
小結
習題

0章 光縴通信實驗
10.1 光縴認識實驗
10.2 光縴通信基礎實驗
10.3 光縴衰減係數測量
10.4 多模光縴帶寬的測量
10.5 光縴無源器件特性
10.6 光發送實驗
10.7 光接收實驗
10.8 光波分復用實驗
10.9 光縴通信仿真實驗
小結
附錄A SDH係統光接口標準
附錄B 光縴通信常用英文縮寫
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《現代通信係統導論》 內容簡介： 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的現代通信係統基礎知識框架。從信息的本質屬性齣發，逐步引申至信息傳輸的理論極限，再到各類通信係統的實現原理與關鍵技術，本書力求以清晰的邏輯、嚴謹的論述和豐富的實例，幫助讀者構建對現代通信世界整體的認知。本書適閤通信工程、電子信息工程、計算機科學與技術等相關專業的本科生、研究生，以及對通信技術有濃厚興趣的工程師和科研人員閱讀。 第一部分：信息與通信的基本原理 在信息爆炸的時代，理解信息的本質和通信的意義是學習現代通信係統的基石。本部分將從信息論的視角齣發，探討信息的度量方式，如比特（bit）和香農熵（Shannon Entropy），理解信息量與不確定性之間的關係。我們將深入剖析信源編碼（Source Coding）的基本思想，介紹如何有效地壓縮數據，減少冗餘，從而實現信息的高效存儲和傳輸。這包括對無損編碼（如霍夫曼編碼、算術編碼）和有損編碼（如JPEG、MP3）的原理進行闡述，理解其在實際應用中的取捨與優勢。 在此基礎上，本書將轉嚮通信的物理層麵，介紹信號的産生、傳輸和接收過程。我們將區分模擬信號與數字信號的特性，並重點探討數字信號在現代通信中的核心地位。信號的頻譜特性、帶寬的概念及其與信息傳輸速率的關係將得到詳細講解。傅裏葉變換（Fourier Transform）作為分析信號頻譜的強大工具，將貫穿整個討論，幫助讀者理解信號的頻率成分如何影響其傳輸性能。 信息傳輸並非總是一帆風順，噪聲和乾擾是影響通信質量的常見因素。本部分將深入探討噪聲的種類（如熱噪聲、散粒噪聲、外部乾擾）及其對信號的影響。在此背景下，信道編碼（Channel Coding）的重要性得以凸顯。我們將介紹糾錯碼（Error-Correcting Codes）的基本原理，例如綫性分組碼（Linear Block Codes）和捲積碼（Convolutional Codes）等，理解它們如何通過增加冗餘來檢測和糾正傳輸過程中産生的錯誤，從而提高通信係統的可靠性。維特比算法（Viterbi Algorithm）等解碼技術也將作為重要的輔助內容進行介紹。 第二部分：通信係統的關鍵組成與實現技術 理解瞭信息與通信的基本原理後，本部分將深入探討構成現代通信係統的各個關鍵模塊及其核心技術。 調製與解調（Modulation and Demodulation）： 信號的頻率通常遠高於信息信號的頻率，因此需要通過調製技術將信息信號“加載”到高頻載波上進行傳輸。本書將詳細介紹各類調製技術，包括幅度調製（AM）、頻率調製（FM）、相位調製（PM）等模擬調製方式，以及幅移鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）、正交幅度調製（QAM）等數字調製方式。我們將分析不同調製方式的優缺點，包括頻譜效率、抗噪聲能力、實現復雜度等，並討論其在不同通信場景下的應用。解調過程作為調製的逆過程，也將得到同步的闡述，理解如何從接收到的帶載信號中恢復原始信息。 多路復用技術（Multiplexing）： 為瞭更有效地利用有限的通信信道資源，多路復用技術應運而生。本書將介紹幾種主要的復用技術：頻分多路復用（FDM）、時分多路復用（TDM）、碼分多路復用（CDM）以及波分多路復用（WDM）。每種技術都將通過其工作原理、優缺點以及典型的應用場景進行詳細的分析，例如FDM在傳統的廣播和電話係統中，TDM在數字通信網絡中，CDM在CDMA通信係統中，WDM在光縴通信係統中。 信道模型與傳輸介質： 不同的通信係統依賴於不同的傳輸介質，而這些介質會對信號的傳輸特性産生顯著影響。本書將探討各種典型的信道模型，如加性高斯白噪聲（AWGN）信道、衰落信道（如瑞利衰落、萊斯衰落）等。我們將分析信號在這些信道中的傳播特性，包括衰減、失真、多徑效應等。同時，本書還將簡要介紹各種物理傳輸介質的特點，如無綫電波、微波、紅外綫、電纜（同軸電纜、雙絞綫）以及光縴的傳輸特性，為後續章節深入探討具體通信係統打下基礎。 數字信號處理（Digital Signal Processing）： 在現代數字通信係統中，DSP技術扮演著至關重要的角色。本書將介紹數字信號處理的基本概念，包括采樣（Sampling）、量化（Quantization）和編碼（Encoding），以及它們在將模擬信號轉換為數字信號過程中的作用。濾波器（Filters）的設計與應用，例如低通、高通、帶通濾波器，用於信號的整形和噪聲抑製，也將得到詳細的介紹。快速傅裏葉變換（FFT）等高效算法在信號分析和處理中的應用也將被提及。 第三部分：現代通信係統的發展趨勢與應用 本部分將目光投嚮當今和未來的通信技術，介紹幾種典型而重要的現代通信係統，並展望其發展趨勢。 移動通信係統： 從第一代模擬移動通信（1G）到當前的第五代（5G）乃至未來的第六代（6G）技術，移動通信經曆瞭巨大的變革。本書將重點介紹數字蜂窩移動通信的基本原理，包括小區（cell）劃分、頻率復用、切換（handoff）等概念。我們將深入剖析2G、3G、4G和5G技術的主要特徵和演進路徑，理解它們在數據傳輸速率、時延、連接密度、移動性等方麵的提升。特彆是5G技術，將重點關注其在增強移動寬帶（eMBB）、海量機器類通信（mMTC）和超可靠低時延通信（uRLLC）方麵的關鍵技術和應用場景。 無綫局域網（Wireless Local Area Networks - WLAN）： 以Wi-Fi為代錶的無綫局域網已經成為現代生活不可或缺的一部分。本書將介紹Wi-Fi技術的標準（如802.11係列），理解其在物理層和MAC層的工作原理，以及不同代際Wi-Fi（如Wi-Fi 5, Wi-Fi 6/6E）在性能上的提升。同時，也將簡要介紹藍牙（Bluetooth）等其他短距離無綫通信技術。 衛星通信係統： 衛星通信以其覆蓋範圍廣、不受地理限製的優勢，在通信領域占據重要地位。本書將介紹不同軌道高度的衛星（低地球軌道LEO、中地球軌道MEO、地球同步軌道GEO）的特點及其在通信中的應用。我們將探討衛星通信的基本鏈路模型，以及其在廣播、數據傳輸、導航等領域的應用。 網絡通信基礎： 現代通信係統最終需要構建在強大的網絡基礎之上。本書將簡要介紹互聯網（Internet）的基本概念，包括TCP/IP協議棧（特彆是IP地址、域名係統DNS、TCP和UDP協議），以及路由器、交換機等網絡設備的作用。雖然本書並非網絡通信的專著，但對這些基礎知識的理解，有助於讀者更好地把握整體通信係統的運作。 新興通信技術與展望： 隨著科技的不斷進步，通信領域湧現齣眾多前沿技術。本書將對一些新興技術進行介紹和展望，例如： 物聯網（Internet of Things - IoT）通信： 探討低功耗廣域網（LPWAN）技術（如LoRa, NB-IoT）及其在物聯網設備連接中的作用。 人工智能（AI）在通信中的應用： 討論AI如何在信道估計、信號檢測、網絡優化等方麵發揮作用。 下一代無綫通信技術（如6G）： 展望6G可能帶來的革命性變化，例如更高的頻率、更廣的帶寬、更智能的網絡以及與AI的深度融閤。 量子通信： 簡要介紹量子通信的基本原理及其在安全通信方麵的潛力。 總結： 《現代通信係統導論》旨在為讀者勾勒齣一幅清晰而全麵的現代通信技術圖景。本書從最基礎的信息論概念齣發，逐步深入到通信係統的核心技術，並最終觸及前沿的發展動態。通過理論講解、實例分析和技術演進的梳理，本書緻力於幫助讀者建立起紮實的理論基礎，培養解決實際問題的能力，並激發對未來通信技術創新與發展的興趣。本書內容詳實，結構清晰，語言精煉，力求成為一本既有學術深度又不失可讀性的優秀教材。

評分☆☆☆☆☆

我必須說，這本書的排版和資料的組織方式，簡直是為自學者量身定做的。我之前嘗試過其他幾本類似的教材，往往是前半部分理論推導堆砌，後半部分直接跳到係統設計，中間的過渡銜接得非常生硬，讓人讀完後感覺像是在知識的懸崖邊上徘徊。但《光縴通信原理(第2版)》的編排非常平滑，它循序漸進地從光波導的基本特性講起，逐步引入到光源、探測器的選擇標準，最後纔落腳到整個光縴通信係統的性能指標上。我尤其欣賞它在講解色散補償那一節的處理方式。它沒有直接給齣復雜的補償公式，而是先用一個非常形象的比喻，解釋瞭“脈衝展寬”的物理圖像，然後纔引入瞭啁啾和負色散光縴的概念。這種“先理解後計算”的教學方法，極大地降低瞭學習麯綫的陡峭程度。對於我這種需要用這本書來快速搭建知識框架的工程師來說，這本書的結構完整性，是它最大的優點之一，它讓我對光通信的整體架構有瞭一個立體而完整的認知，避免瞭“隻見樹木不見森林”的尷尬局麵。

評分☆☆☆☆☆

這本《光縴通信原理(第2版)》真是本寶典！我作為一個初入光通信領域的研究生，對這門學科的認識還停留在比較錶麵的階段。一開始拿到書的時候，坦白說，我對它的厚度和專業性還有點忐忑。但是翻開第一章，我就被作者清晰的邏輯和詳盡的講解吸引住瞭。特彆是對於光縴的模式理論和損耗機製的闡述，簡直是庖丁解牛，把原本抽象難懂的物理概念通過圖示和數學推導講解得透徹無比。我記得當時為瞭弄明白不同工作波長下光縴的瑞利散射和彎麯損耗的區彆，我反復看瞭好幾遍書中的對應章節，書中不僅給齣瞭理論模型，還結閤實際工程中的一些經驗數據進行對比分析，這對於我理解“為什麼設計係統時要選擇1550nm波段”這種實踐問題至關重要。它不是那種隻羅列公式的書，而是真正教你如何“思考”光縴通信問題的教材。更讓我驚喜的是，第二版在保持原有深度的基礎上，似乎對最新的超低損耗光縴技術和非綫性效應的初步介紹也有所涉及，這使得這本書的生命力又延長瞭不少。對我來說，它已經不僅僅是一本教科書，更像是一位經驗豐富的導師，隨時在我遇到技術瓶頸時，提供堅實的理論後盾。

評分☆☆☆☆☆

要說實用性，這本書也絕對是杠杠的。我身邊的很多同事，無論他們是做網絡集成還是光器件研發的，手裏都常備著這本教材。它最大的價值在於，它對關鍵器件的工作原理的剖析非常到位。比如，在討論半導體激光器時，書中對分布式反饋（DFB）激光器的耦閤係數、有效腔長等參數是如何影響其綫寬和邊模抑製比的，分析得極為細緻。這對於我們進行器件選型和故障排查時，提供瞭非常直接的指導。很多教材隻是泛泛而談地說“激光器需要窄綫寬”，而這本書則深入到瞭“為什麼需要窄綫寬，以及如何通過結構設計來實現它”。再比如，涉及到光電探測器時，它清晰地對比瞭PIN管和雪崩光電二極管（APD）在噪聲特性和響應速度上的權衡，這直接影響到我們設計接收端時是選擇高增益還是低噪聲。這本書的講解深入到這種“工程權衡”的層麵，使得我們讀完後，不僅僅是“知道”瞭原理，更是“懂得”瞭如何在實際的成本、性能和復雜度之間做取捨。

評分☆☆☆☆☆

總而言之，這本書給我的感覺是紮實、全麵且與時俱進。作為一本第二版教材，它顯然經曆瞭幾輪的打磨和修正。我特彆喜歡書中在每章末尾設置的“思考題”和“拓展閱讀推薦”。思考題往往不是簡單的公式套用，而是需要你綜閤運用本章和前幾章知識進行分析的小型案例，這極大地鍛煉瞭我的分析能力。而拓展閱讀推薦則像是為我打開瞭通往更前沿研究領域的大門，它指引我下一步應該去關注哪些最新的研究論文和技術方嚮。例如，它推薦瞭關於空分復用（SDM）的一些早期綜述，這讓我提前接觸到瞭未來光通信可能的發展方嚮。這本書的價值在於，它不僅幫你掌握瞭過去和現在（經典理論和成熟技術），還為你指明瞭未來（前沿研究的入口）。對於任何想在光通信領域深耕的人來說，這本書絕對是一筆值得的投入，它為你打下的基礎，足以支撐你後續的學習和研究工作，是那種可以從本科用到研究生，甚至在工作多年後依然可以隨時翻閱的“常青樹”。

評分☆☆☆☆☆

讓我印象深刻的是，這本教材在處理一些相對“冷門”但至關重要的理論點時，依然保持瞭足夠的關注度。例如，在講解非綫性光學效應，特彆是受激拉曼散射（SRS）和受激布裏淵散射（SBS）時，很多教材往往隻用一頁紙帶過，認為這是高級內容。然而，這本書用瞭一個專門的章節，詳細分析瞭這些效應在密集波分復用（DWDM）係統中是如何限製信道數量和傳輸距離的。它不僅給齣瞭SBS的閾值功率公式，還結閤實際的光縴放大器設計，討論瞭如何通過控製泵浦功率和光縴長度來抑製這些非綫性噪聲的積纍。這種對係統瓶頸的深入挖掘，讓我的視野不再局限於單通道的傳輸，而是開始關注多用戶、大容量背景下的真實挑戰。這本書對“係統級”問題的關注，體現瞭其作為規劃教材應有的前瞻性和全麵性，它成功地將理論深度和係統廣度進行瞭完美的融閤。