9787563525003 移动通信原理与系统 北京邮电大学出版社有限公司 姚美菱 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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姚美菱 著

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出版社： 北京邮电大学出版社有限公司

ISBN：9787563525003

商品编码：29564820391

包装：平装

出版时间：2011-01-01

基本信息

书名：移动通信原理与系统

定价：29.00元

作者：姚美菱

出版社：北京邮电大学出版社有限公司

出版日期：2011-01-01

ISBN：9787563525003

字数：398000

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：12k

商品重量：0.381kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书全面、系统地阐述现代蜂窝移动通信的基本原理、基本技术和当今各大运营商使用的蜂窝移动通信系统，较充分地反映了当代移动通信的*技术。
　　本书共5章，章介绍移动通信的基本原理、基本技术，第2章介绍gsm和gprs，第3章介绍cd-ma技术的基本原理，第4章介绍is-95和cdma2000 1x，第5章介绍第三代移动通信系统，包括wcd-ma、cdma2000、td-scdma和wimax。
　　本书深入浅出，内容全面翔实，既可作为高等工科院校通信工程、信息工程、电子信息类等相关专业的教材，也可作为移动通信技术培训的参考用书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《光电通信技术前沿》 内容简介 《光电通信技术前沿》一书深入探讨了当前光电通信领域最前沿的研究进展、关键技术及未来发展趋势。本书旨在为从事光电通信相关研究、开发、工程应用以及高等教育的研究人员、工程师和学生提供一本全面、深入且具有前瞻性的参考资料。全书共分八章，涵盖了光纤通信、光电器件、光网络、激光技术、调制解调技术、信号处理、以及新兴的光电通信应用等多个重要方面。 第一章 调制解调与编码技术：信息传输的基石 本章聚焦于信息在光电通信系统中高效、可靠传输的核心技术——调制解调与编码。我们将从最基础的模拟调制技术（如调幅、调频、调相）开始，逐步深入到现代数字通信中占据主导地位的数字调制技术。这包括但不限于： 幅度键控（ASK）：介绍其基本原理、不同阶数（如2ASK、4ASK）的实现方式以及在低速率通信中的应用。 频率键控（FSK）：阐述其抗噪声能力强的优势，重点分析线性FSK和最小频移键控（MSK）等优化形式。 相位键控（PSK）：详细介绍二进制相移键控（BPSK）、四相相移键控（QPSK）及其在高阶QAM（Quadrature Amplitude Modulation）中的演进，解析其频谱效率和功率效率的权衡。 正交频分复用（OFDM）：这是现代高速通信系统（如4G、5G）的关键技术。本章将详细讲解OFDM的原理，包括其如何通过将高速数据流分割成多个低速子载波来克服多径衰落，以及相关的循环前缀（CP）和窗口化技术。 编码与纠错技术：信息传输的准确性至关重要。本章将深入探讨纠错编码（ECC）的原理，包括线性分组码（如Hamming码）、卷积码以及更先进的前向纠错（FEC）码，如Turbo码和LDPC（Low-Density Parity-Check）码，分析它们在提高通信可靠性方面的作用，并介绍其在光通信链路中的具体应用和性能评估。 高级调制技术：还将涉及一些前沿的调制技术，如全息调制、超表面调制以及利用光子晶体或超材料实现的特殊调制方式，探讨其在提升通信容量和速率方面的潜力。 第二章 光纤传输理论与技术：信息高速公路的构建 本章是光电通信的灵魂所在，专注于支撑信息高速传输的光纤介质本身以及相关的传输技术。我们将从光纤的基本物理原理出发，深入剖析其工作机制和性能指标： 光纤的分类与结构：介绍单模光纤、多模光纤（阶跃折射率、渐变折射率）的结构、传播特性及其各自的适用场景。 光在光纤中的传播：深入讲解全内反射原理，分析模式（modes）的概念，解释模间色散（modal dispersion）如何影响信号质量，以及如何通过优化光纤设计来减小模间色散。 光纤损耗：详述光纤中的主要损耗机制，包括吸收损耗、散射损耗（瑞利散射）、弯曲损耗以及连接损耗，并分析这些损耗对通信距离和传输速率的影响。 色散效应：除了模间色散，本章还将重点讨论导致信号展宽的色散效应，包括材料色散（material dispersion）和波导色散（waveguide dispersion），以及它们如何共同影响光脉冲的传播。 色散补偿技术：为了克服色散的影响，本章将详细介绍多种色散补偿技术，如色散位移光纤（DSF）、色散补偿光纤（DCF）、光栅补偿器（Fiber Bragg Gratings, FBG）以及电子色散补偿（EDC）等。 非线性效应：在高功率光信号传输时，光纤的非线性效应（如克尔效应、受激拉曼散射、受激布里渊散射）会产生信号畸变，影响传输质量。本章将深入分析这些非线性效应的产生机理、影响以及抑制方法。 下一代光纤技术：还将前瞻性地介绍一些正在研发或已初步应用的下一代光纤技术，如空芯光纤（Air-core Fiber）和多芯光纤（Multicore Fiber），分析它们在突破传统光纤瓶颈方面的潜力。 第三章 光电器件：光信号的生成、调制与检测 光电器件是光电通信系统的核心组成部分，负责将电信号转换为光信号，或者将光信号转换为电信号。本章将系统介绍各类关键光电器件： 光源： 激光器（Lasers）：深入分析半导体激光器（如DFB激光器、VCSEL）、光纤激光器的原理、结构、性能参数（如输出功率、光谱线宽、稳定性）以及在不同通信系统中的应用。 发光二极管（LEDs）：介绍LED作为光源的特点，以及其在短距离、低成本通信中的应用。 调制器（Modulators）： 电光调制器（Electro-optic Modulators）：重点介绍马赫-曾德尔（Mach-Zehnder, MZ）调制器、电吸收调制器（EAM）的原理、结构、性能参数（如插入损耗、消光比、带宽）及其在高速信号调制中的作用。 声光调制器（Acousto-optic Modulators）：简要介绍其工作原理和应用。 探测器（Detectors）： 光电二极管（Photodiodes）：详细介绍PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）的工作原理、响应速度、量子效率、噪声特性以及在光信号检测中的应用。 相干检测技术：探讨相干探测的原理、优势（如高灵敏度、抗噪声能力）及其在高性能光通信系统中的应用。 其他新型探测器：还将介绍一些新型探测器，如单光子雪崩二极管（SPAD）和硅光电倍增管（SiPM）在量子通信和低光强信号检测中的潜力。 光放大器（Optical Amplifiers）： 掺铒光纤放大器（EDFA）：深入分析EDFA的工作原理、增益特性、噪声系数、饱和效应及其在长距离光纤通信系统中的关键作用。 半导体光放大器（SOA）：介绍SOA的原理、优点（如小型化、集成性）以及其在多通道接入、信号再生等方面的应用。 拉曼放大器（Raman Amplifier）：阐述拉曼放大的机理，以及其在提高EDFA性能或实现分布式放大中的作用。 第四章 光网络架构与技术：连接世界的脉络 本章将聚焦于构建高效、灵活、可扩展的光网络，探讨不同层级、不同应用场景下的网络架构和关键技术。 无源光网络（PON）：详细介绍PON的架构，包括上行和下行的数据传输方式，重点分析GPON、EPON、10G-PON等主流技术，以及其在宽带接入市场的应用。 光传输网络（OTN）：解析OTN的层次结构、封装方式（如ODU、ODUflex）及其在承载IP、以太网等业务方面的重要性，对比其与SDH/SONET的优势。 波分复用（WDM）技术： 粗波分复用（CWDM）：介绍其低成本、易实现的特点，以及在城域网中的应用。 密集波分复用（DWDM）：深入讲解DWDM的原理、通道间隔、波长分配、光源要求以及其在高容量骨干网中的核心地位。 灵活网格（Flex-Grid）技术：探讨Flex-Grid如何通过动态调整子载波带宽来更有效地利用频谱资源，以及其在下一代DWDM系统中的应用。 光交换技术： 微机电系统（MEMS）光交换机：介绍MEMS技术的原理和在光路切换中的应用。 热光交换机（Thermo-optic Switch）：分析其工作机制和性能。 硅光子集成交换芯片：探讨硅光子技术在实现高性能、低功耗光交换方面的潜力。 软件定义网络（SDN）在光网络中的应用：分析SDN如何通过集中控制和可编程性来提升光网络的灵活性、自动化和资源利用率。 光网络监控与管理：介绍光网络性能监控（如误码率、光功率）、故障检测与定位技术，以及网络管理系统（NMS）的功能。 第五章 高速光电通信系统设计：挑战与对策 随着通信速率的不断提升，系统设计面临着巨大的挑战。本章将深入探讨设计高速光电通信系统时必须考虑的关键因素以及相应的解决方案。 高速信号的产生与处理： 高速电信号生成：讨论使用高性能DAC（数模转换器）和ADC（模数转换器）的重要性，以及相关技术如上/下变频。 高速调制和解调电路设计：分析高频电路设计中的阻抗匹配、信号完整性、串扰抑制等问题，以及如何设计能够支持GHz乃至THz级别信号的电路。 光信号的完整性： 限制因素分析：详细分析在高速传输过程中，器件带宽限制、非线性效应、噪声等因素如何影响信号的眼图和误码率。 信号整形与均衡技术：介绍如何通过预加重（pre-emphasis）、去加重（de-emphasis）等电域均衡技术，以及光学均衡技术来改善信号质量。 噪声分析与抑制： 噪声源识别：全面分析系统中存在的各类噪声，包括激光器的相对强度噪声（RIN）、探测器的散粒噪声（shot noise）、热噪声，以及放大器的ASE噪声等。 低噪声设计：探讨如何通过选择高性能器件、优化电路布局、采用信号处理技术来降低噪声影响。 阻抗匹配与回波损耗：强调在高速电路设计中，精确的阻抗匹配对于减少信号反射、提高传输效率的重要性，并讨论如何进行有效的阻抗匹配设计。 散热设计：高速运行的电子和光电器件会产生大量热量，本章将讨论有效的散热设计方案，以保证器件的稳定性和寿命。 系统级仿真与优化：介绍使用先进的仿真软件（如Cadence, HFSS, OptiSystem）对高速光电通信系统进行建模、仿真和优化，以预测和解决潜在的设计问题。 第六章 前沿光电器件与集成技术：小型化、高性能化的趋势 本章将聚焦于光电通信领域最前沿的器件技术和集成发展趋势，展望未来通信系统的关键支撑。 硅光子技术（Silicon Photonics）： 核心器件：深入介绍硅基激光器、调制器（如SiGe BiCMOS工艺下的调制器）、光探测器、波导等在硅衬底上的集成实现。 优势与挑战：分析硅光子技术在成本、功耗、集成密度方面的优势，以及其在与CMOS工艺兼容性、热稳定性等方面的挑战。 应用展望：探讨硅光子技术在数据中心互连、高性能计算、人工智能等领域的应用前景。 相变材料（Phase-Change Materials）：介绍相变材料在光存储、光计算以及可调谐光器件中的应用潜力。 二维材料（2D Materials）：如石墨烯、黑磷等在光电探测、超快调制、光电传感器等领域的研究进展。 量子点（Quantum Dots）：探讨量子点在高效发光、激光器以及量子通信中的应用。 光子集成电路（PIC）： 基本原理与类型：介绍不同衬底（如InP, Si, LiNbO3）上PIC的构建原理和优势。 集成设计方法：讨论如何将多个光功能模块（如光源、调制器、探测器、波导、滤波器）集成到一个芯片上，实现更复杂的系统功能。 未来发展：展望PIC在构建更小型化、更低功耗、更高性能光通信模块中的关键作用。 基于人工智能的器件设计与优化：探讨机器学习和人工智能如何应用于加速新型光电器件的设计、性能预测和优化过程。 第七章 新兴光电通信应用与技术：拓展通信的边界 本章将跳出传统通信系统的范畴，探索光电通信技术在更广泛、更前沿领域的应用。 可见光通信（VLC）： 原理与特点：介绍利用LED灯作为通信光源，实现数据传输的原理，分析其安全性、保密性、低功耗等优势。 应用场景：探讨VLC在室内定位、智能家居、车联网（V2X）等领域的潜在应用。 技术挑战：讨论其在覆盖范围、传输速率、抗干扰性等方面面临的挑战。 光互连（Optical Interconnects）： 数据中心光互连：分析光互连技术在解决服务器、交换机之间日益增长的数据传输需求中的关键作用，介绍PAM4、NRZ等调制技术在高速光模块中的应用。 片上光互连（On-Chip Optical Interconnects）：探讨如何在集成电路内部实现光信号传输，以克服电互连的带宽和功耗瓶颈。 量子通信（Quantum Communication）： 量子密钥分发（QKD）：介绍QKD的基本原理，分析其基于量子力学原理提供的理论上的安全性，以及在实际系统中的应用。 量子隐形传态（Quantum Teleportation）：简要介绍其原理和在未来量子网络中的潜力。 量子传感：探讨光电技术在实现高精度量子传感方面的应用。 光计算（Optical Computing）： 基本原理：介绍利用光子进行信息处理的基本概念，探讨其在处理大数据、加速AI算法等方面的潜力。 发展现状与挑战：分析光计算在逻辑门、存储器、互连等方面的发展，以及面临的挑战。 太赫兹（THz）通信： THz波段特性：介绍THz波段的电磁波特性，包括其带宽潜力、穿透性以及环境影响。 THz通信系统：探讨THz通信在超高速短距离通信、安全成像、无线互连等领域的应用前景。 关键器件：介绍THz发、收、调、测关键器件的研究进展。 第八章 未来展望与研究方向：探索无限可能 本章将总结全书内容，并对光电通信技术的未来发展进行前瞻性预测，指出当前和未来的研究热点和方向。 超高速、超大容量通信：探讨如何通过多维度复用（如多模、多芯、多极化）、高级调制编码以及新的传输介质来进一步突破通信容量的极限。 全光网络（All-Optical Networks）：分析如何最大程度地减少电-光转换，实现信息的全光域处理、交换和传输，以降低延迟和功耗。 智能光网络（Intelligent Optical Networks）：结合人工智能、机器学习、大数据等技术，构建具备自优化、自愈、自适应能力的智能光网络。 光通信与人工智能的融合：深入探讨AI在通信协议设计、信号处理、网络管理、故障预测等方面的作用，以及AI硬件加速器的光学实现。 低功耗、绿色通信：分析如何通过优化器件设计、系统架构和传输策略来降低光电通信系统的能耗，实现可持续发展。 光通信在新兴领域的驱动作用：展望光电通信技术在智慧城市、自动驾驶、远程医疗、深空探测等领域将扮演的关键角色。 基础科学研究的突破：强调基础科学研究（如新的量子现象、新型材料、光与物质的相互作用）对于引领光电通信技术革命的重要性。 《光电通信技术前沿》力求理论与实践相结合，既有对基本原理的深入剖析，也有对前沿技术和应用场景的广泛探讨。本书的编写团队由该领域的知名专家学者组成，他们以严谨的学术态度和丰富的实践经验，为读者呈现了一场关于光电通信技术发展的深度盛宴，希望能激发读者对这一充满活力的领域的进一步探索和创新。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的厚度一开始让我有点望而却步，但一旦沉下心来阅读，那种充实感和知识的厚度立刻就转化为了信赖感。我花了整整一个周末的时间，专门啃完了关于信道编码和调制的章节，感受最为深刻的是作者对于“信噪比”这个核心概念的阐释。许多教材会把信道编码和调制放在非常靠后的位置，让人在理解它们的重要性之前，已经对复杂的数学公式感到头晕目眩。然而，这本书的处理方式非常巧妙，它在介绍完基础的数字调制技术后，立刻引入了信道编码的概念，并用一个非常形象的比喻——“给信息穿上更结实的‘外衣’”——来解释编码的意义，使得抽象的纠错过程变得具象化了。而且，书中对一些经典算法的推导过程，比如维特比译码的动态规划过程，文字描述得极其详尽，每一步的逻辑跳转都解释得清清楚楚，几乎不需要我频繁地回头查阅前面的定义，这在很多外文原版教材中是很难做到的。这种流畅的阅读体验，让原本枯燥的数学推导过程，变成了一种享受探索的乐趣。我个人认为，这本书的价值不仅仅在于它提供了知识点，更在于它提供了一种高效、清晰的知识结构。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书脊实在太吸引人了，那种沉稳的深蓝色调，配上简洁的白色字体，一看就是经过精心设计的。我把它放在书架上，总觉得它自带一种“学术大佬”的气场。刚拿到手的时候，我就忍不住翻阅了前言和目录，里面的章节划分逻辑清晰得让人惊喜，从基础的信号理论娓娓道来，逐步深入到复杂的系统架构。作者的写作风格非常注重细节的打磨，即便是像傅里叶变换这样的基础概念，也能用非常贴合实际应用的例子来解释，而不是干巴巴地堆砌公式。我特别欣赏它在理论与工程实践之间的平衡把握，很多教科书为了追求理论的严谨性，常常会忽略掉实际部署中会遇到的那些“小麻烦”，但这本书似乎把这些都考虑进去了。比如，在讲解多址接入技术的那一章，它不仅详细介绍了FDMA、TDMA、CDMA的原理，还特别加入了当前5G网络中对这些技术的优化和取舍的讨论，这对于我这种既想打好理论基础又想了解前沿动态的读者来说，简直是福音。翻阅过程中，我发现插图的质量也极高，那些复杂的波形图和系统框图，线条清晰，注解到位，很多地方甚至是手绘风格的，显得格外亲切和易于理解，而不是那种冷冰冰的机器制图，这极大地降低了初学者对复杂概念的畏惧感。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格用词严谨但不晦涩，这点值得称赞。很多专业书籍为了追求精确性，会大量使用生僻的专业术语，导致读者需要不断查阅术语表。但这位作者在引入新概念时，总是会用一个简短、通俗易懂的句子先行铺垫，然后再给出严格的定义。比如，在讲解MIMO系统中的“空间复用”时，作者先用“把多个独立的信号流同时塞进同一个信道”这样的大白话描述，读者一下子就抓住了核心思想，然后再深入到奇异值分解（SVD）的数学细节。这种“先知其意，后探其理”的教学法，极大地减轻了阅读的认知负担。而且，全书的术语一致性做得非常好，没有出现同一个概念在不同章节出现不同译法或用法的混乱情况，这对于构建系统性的知识体系非常有帮助。总而言之，这是一本真正站在学习者角度编写的优秀教材，它不仅是知识的载体，更是学习方法的引导者。

评分☆☆☆☆☆

阅读过程中，我发现这本书对于仿真和MATLAB的应用集成度非常高，这一点对于工科学生来说简直是太重要了。很多理论书籍只会给出公式，然后让你自己去实现，但这本书在关键的性能分析部分，直接嵌入了可以直接运行的代码片段和相应的仿真结果图。我立刻下载了配套的资料包（如果书中有提供的话），并尝试复现了书中关于“瑞利衰落信道下QPSK系统的误码率性能”的仿真。作者在代码中对关键参数的设置和循环的逻辑进行了详细的注释，这种手把手的引导，让原本以为需要花费数周时间才能搭建起来的仿真环境，在一天之内就得以实现并取得了与书本一致的结果。这种“理论学习—代码实现—结果验证”的闭环学习模式，极大地巩固了我的知识。它把“纸上谈兵”变成了“动手实践”，让抽象的概率模型变得可视化和可触摸，这对于培养未来工程师的工程素养是至关重要的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版风格和设计感，完全符合一本高等教育教材应有的水准，甚至可以说是超出了我的预期。我尤其喜欢它在每章末尾设置的“拓展思考”部分。这些思考题并不是那种简单的复述性问题，而是直指行业痛点和未来趋势的开放性讨论。比如，有一道题是关于“在面对日益增长的频谱资源限制时，认知无线电技术如何可能成为下一代移动通信系统的有力补充”，这个问题就引导我跳出了课本既定的框架，去查阅最新的科研论文和行业报告，极大地激发了我的自主学习能力。此外，书中对历史脉络的梳理也做得非常到位。在讲到2G到3G的演进时，它没有简单罗列技术参数的提升，而是深入分析了当时市场需求、频谱分配政策以及技术瓶颈之间的复杂关系，这种宏观的视角让我对“为什么是现在这个技术”有了更深刻的理解，而不是仅仅停留在“技术是什么”的层面。这种跨学科的视野，让这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一部移动通信发展史的浓缩版。