光纤通信原理与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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方志豪，朱秋萍，方锐著 著

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• 网络工程
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• 信号处理

店铺： 炫丽之舞图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121070020

商品编码：29605197059

包装：平装

出版时间：2008-07-01

基本信息

书名：光纤通信原理与应用

定价：27.00元

作者：方志豪,朱秋萍,方锐著

出版社：电子工业出版社

出版日期：2008-07-01

ISBN：9787121070020

字数：

页码：264

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.422kg

编辑推荐

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本书具有如下特点：
　　◎突出实用性，既注重基本原理与基本方法的阐述，又注重实用知识和实用技术的介绍。
　　◎突出系统性，以光纤通信的四个主干内容为主线全面系统地介绍光纤通信系统。
　　◎突出先进性，详细介绍己实现和近期可以实现的新技术及其应用。
　　◎内容深入浅出，概念准确，图文并茂，可读性强，配有免费电子教学课件。

内容提要

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本书共8章，比较系统地阐述了光纤通信的原理、特性、组成及应用。主要内容包括：光纤的基本结构、传光原理、特性参数和连接方式；光发送设备和光接收设备的基本组成及实现方式；WDM光纤数字通信系统的实现、光纤数字通信系统的SDH制式；光纤接入网、光纤局域网、光纤城域网、光纤广域网、光传送网和全光网。每章结尾提供了丰富的习题，便于读者自学并掌握各章的要点。本书还配有免费电子教学课件。
　　本书概念准确，内容新颖，图文并茂，深入浅出，突出实用性、系统性和先进性，可作为普通高等院校通信工程、电子信息、光电技术等专业学生的教材，也可供其他相关专业的大学生和工程技术人员学习与参考。

目录

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作者介绍

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方志豪，男，武汉大学电子信息学院教授。主要研究方向包括现代通信理论与技术，网络互联、器件及电路的噪声等方面的研究。主持完成国家自然科学基金项目，企事业委托项目等10余项。在外重要刊物上发表论文70余篇，出版专著1本、教材3本。曾获得过国家教委科技进步二等奖

文摘

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序言

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《信息时代的光脉搏：探索现代通信的基石》 在这个瞬息万变的时代，信息的传递速度与质量已成为衡量社会进步与个人效率的关键指标。从宏观的全球网络连接，到微观的精密仪器内部数据流动，无不依赖于高效、可靠的传输介质。而今，一种能够承载海量信息、以近乎光速进行传输的革命性技术，正深刻地改变着我们生活的方方面面，它便是我们本书将要深入探讨的——现代通信中的光技术。 本书并非详述某种特定理论或设备的功能指南，而是旨在带领读者一同踏上一场探索现代通信核心奥秘的旅程。我们将聚焦于那些构成信息时代基石的关键技术原理，以及它们如何被巧妙地应用于现实世界，构建起一个日益紧密的互联互通的社会。我们的关注点将集中在信息是如何被编码、传输、接收和解码的整个流程，以及在这个流程中，不同技术方案各自扮演的角色和所面临的挑战。 第一部分：信息的编码与调制——数据之舞的起步 在信息可以被传输之前，它首先需要被转化为能够适应传输媒介的“语言”。这一过程，我们称之为信息的编码与调制。在这里，我们将首先审视数字信息的基础——比特流。了解二进制的本质，以及如何将现实世界中的模拟信号（如声音、图像）通过采样、量化和编码转化为离散的0和1序列，是理解一切后续传输原理的前提。我们将探讨不同的编码方式，例如曼彻斯特编码、NRZ编码等，它们如何在不同的应用场景下，通过不同的电平变化来表示比特信息，并兼顾时钟同步的需求。 接着，我们将进入“调制”的领域。调制是将数字信号（基带信号）嵌入到更高频率的载波信号上的过程，使其能够有效地在传输信道中传播。我们将详细介绍幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）等模拟调制技术，并在此基础上，深入探讨现代通信中更为主流的数字调制技术，如幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK），以及更为复杂但效率更高的正交幅度调制（QAM）。我们会分析这些调制方案的优缺点，例如它们对噪声的敏感度、频谱效率以及实现复杂度，并展望它们在不同通信系统中的应用前景，例如无线通信、卫星通信等。 第二部分：信息传输的物理基础与挑战——穿越空间的信号之旅 一旦信息被编码和调制，它就需要通过某种媒介进行传输。本书将重点关注信息传输的物理原理，以及在实际传输过程中会遇到的各种障碍。我们将从电磁波的传播特性入手，介绍不同频率的电磁波在空气、真空以及其他介质中的传播规律。这包括波的反射、折射、衍射和散射等现象，它们如何影响信号的强度和路径。 我们将深入探讨通信信道的模型，理解不同类型的信道（如自由空间、同轴电缆、导波结构）对信号传输的影响。特别地，我们将分析噪声在通信过程中的破坏性作用，包括热噪声、散粒噪声、际信号干扰等。理解噪声的来源和特性，是设计鲁棒通信系统的关键。 此外，我们还将考察信号衰减的问题。随着信号在传输介质中传播距离的增加，其能量会逐渐减弱，导致接收端无法正确解码。我们将介绍信号衰减的计算模型，以及信号功率、传输距离和频率之间的关系。同时，我们也会讨论多径效应，即信号经过不同路径到达接收端，产生的时间延迟和幅度差异，这可能导致信号失真和接收错误。 第三部分：传输介质的演进与选择——信息的载体 为了克服上述传输挑战，人类发明了各种各样的传输介质。本书将重点介绍几种最常用且最具代表性的信息传输介质，并分析它们的性能特点和适用范围。 我们首先会回顾传统的传输介质，例如铜线电缆。我们将讨论双绞线和同轴电缆的结构、工作原理以及它们在电话通信、早期互联网等领域的作用，并分析它们的局限性，如带宽限制、易受电磁干扰以及传输距离的限制。 随后，我们将重点聚焦于现代通信的“高速公路”——波导结构。这包括微波波导，它们如何在特定频率范围内有效地传输电磁波，以及它们在雷达、微波通信系统中的应用。 最后，也是本书将给予最大篇幅关注的，是利用光来传输信息的技术。虽然本书不直接深入光纤通信的设备细节，但我们将详细阐述光作为信息载体的基本原理。我们将讨论光的电磁波特性，以及它如何被编码和调制以携带信息。我们将简要介绍光的产生（激光、LED）和探测（光电二极管）的基本概念，为理解光在通信中的作用奠定基础。我们将强调光在真空和介质中的传播速度，以及光波的频率和波长与信息传输带宽之间的潜在关系，从而为理解为何光在通信领域如此重要提供理论依据。 第四部分：信息接收与处理——数据的“翻译”与“修复” 信号在传输过程中不可避免会受到衰减和噪声的影响，因此，接收端需要进行精密的信号处理，才能恢复原始信息。我们将探讨接收端的基本组成部分，包括天线（或光探测器）用于捕获信号，以及放大器用于增强微弱的信号。 随后，我们将重点关注解调技术，这是调制过程的逆向操作，用于从接收到的信号中提取出原始的数字信息。我们将介绍与调制相对应的各种解调方案，并分析它们的性能。 更重要的是，我们将探讨信号的恢复与纠错技术。面对噪声和失真的信号，如何最大程度地减小错误率，保证信息的准确性？我们将介绍数字信号处理（DSP）的基本概念，包括滤波技术，用于去除噪声，以及均衡技术，用于补偿信道失真。我们将初步介绍信道编码的基本思想，例如海明码、循环冗余校验（CRC）等，它们如何在发送端向原始数据中添加冗余信息，以便在接收端检测和纠正错误，从而大大提高通信的可靠性。 第五部分：应用场景的展望——无处不在的信息连接 本书的最后一章，我们将把前面所学的原理和技术融会贯通，展望它们在各种现代通信应用场景中的重要作用。虽然我们不深入具体的产品，但我们会讨论这些原理如何支撑起我们日常生活中不可或缺的通信系统。 我们将探讨无线通信系统（如手机网络、Wi-Fi）是如何利用电磁波的传播特性、调制解调技术以及信道编码来保障我们随时随地的通信需求。我们将提及卫星通信如何克服地球曲率和长距离传输的挑战。 我们还将展望数据网络的演进，思考信息如何在庞大的互联网中高效、可靠地传输。我们将简要提及编码、解码、调制、解调、信道编码等基本原理如何在这些复杂的系统中发挥至关重要的作用，支撑起万物互联的未来。 结语： 《信息时代的光脉搏：探索现代通信的基石》旨在为读者提供一个关于现代通信技术底层原理的全面而深入的理解框架。它不是一本操作手册，也不是一个技术指标的罗列，而是一次思维的引导，一次对信息如何在现代世界中被创造、传输和接收的探索。通过理解这些基础原理，读者将能更深刻地认识到我们所处的信息化社会的运作机制，并对未来通信技术的发展趋势拥有更清晰的洞察。这本书希望激发的是一种对信息科学的好奇心和求知欲，让读者能够站在巨人的肩膀上，眺望信息时代更加璀璨的未来。

评分☆☆☆☆☆

从一个资深技术人员的角度来看，这本书在术语规范性和内容的时效性上做得非常出色，这对于维护专业领域的严谨性至关重要。我发现它在引用最新的ITU-T建议和IEEE标准时非常精准，这保证了书中所述参数和性能指标的权威性。更难得的是，它在处理那些快速迭代的技术领域时，比如相干检测技术的补偿算法，作者并未简单采用一种固定的模型，而是概述了主要的补偿框架，并指出了不同算法在计算复杂度与性能恢复之间的取舍。这表明作者清楚地知道，在工程实践中，没有绝对“最佳”的方案，只有“最适合”当前约束条件的方案。这种务实且全面的分析视角，使得这本书能够经受住时间的检验，即便新的器件不断涌现，其核心原理和系统设计哲学依然具有极高的参考价值。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，这本书的排版和图示质量简直令人惊叹。作为一名偏向于光网络架构设计而非底层器件研究的读者，我最头疼的就是那些密密麻麻的文字和看不懂的仿真图。然而，这本《光纤通信原理与应用》彻底改变了我的看法。它大量采用了高质量的示意图来阐述复杂的概念，比如时域和频域内信号的传输过程，甚至是光纤中光子的行为模式，都通过精美的插图清晰地展现出来。我尤其喜欢其中对各种调制格式——从传统的NRZ到更先进的DP-QPSK和16QAM——的对比分析部分，作者用不同颜色和形状的圆点在星座图上清晰地标示出它们的信噪比优势和劣势，直观到几乎不需要反复阅读文字就能理解核心区别。这种注重视觉传达的设计理念，极大地降低了学习曲线，对于快速掌握系统级性能评估非常有帮助。它不像一本枯燥的教科书，更像是一本精心制作的技术手册。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为那些想在光纤通信领域深耕的工程师和技术爱好者量身打造的！我最近在整理一些老旧的论文资料，正好需要一本能系统梳理基础理论、同时又兼顾前沿技术应用的工具书。这本书的结构设计非常巧妙，它没有一开始就陷入那些晦涩难懂的数学推导中，而是用一种非常平易近人的方式，先介绍了光纤的物理基础和光波导的基本原理。我特别欣赏作者在讲解色散和非线性效应那几个章节的处理手法，他们没有简单地罗列公式，而是结合实际的工程案例，比如如何通过管理PMD（偏振模色散）来提高超高速网络（比如400G甚至800G）的传输距离和稳定性。阅读过程中，我经常能发现一些过去工作中遇到的模糊概念，在这里得到了清晰的解答。特别是关于光纤放大器（EDFA和拉曼放大器）的噪声模型分析部分，写得极其细致，对于优化长途干线网络的设计至关重要。总的来说，这本书的理论深度和工程实用性找到了一个绝佳的平衡点，绝对是案头必备的参考手册。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的后半部分——关于应用和系统集成的章节——才真正抓住了我的注意力。我之前读过的几本同行书籍，大多在光器件原理上花费了过多篇幅，导致系统层面（比如OTN、WDM/DWDM）的讨论流于表面。但这本书非常注重当前主流电信和数据中心光网络面临的实际挑战。它深入剖析了网络层次的升级路径，从传统的SONET/SDH到现代的光传送网（OTN），再到正在兴起的全光网络概念。我特别关注了其中关于“光隔离”和“光交叉连接（OXC）”技术的讨论，作者不仅讲解了原理，还给出了不同OXC技术在可扩展性、功耗和延迟方面的权衡分析。这对于我们评估下一代城域网升级方案时，进行成本效益分析提供了坚实的理论依据。这本书不仅告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“为什么”要这样做，以及“如何”在现有框架下实现优化。

评分☆☆☆☆☆

这本书的作者群明显具有丰富的实战经验，这一点从他们讨论的前沿热点问题的深度上就能体现出来。我发现它并没有停留在已成熟的技术上，而是积极拥抱了未来趋势。例如，它对“空分复用（SDM）”技术的探讨，不仅提及了多芯光纤，还深入分析了少模光纤（MFD）在模式耦合控制方面的挑战，这在许多入门级读物中是完全看不到的。此外，书中对“硅光子学”在光通信领域的应用前景进行了相当详尽的展望，特别是对片上集成光源和探测器的性能指标进行了梳理。这种对未来五年内技术发展方向的预判和技术细节的把控，使得这本书不仅仅是一本回顾历史的教材，更是一份面向未来的技术路线图。它能让你在与同行交流时，对新兴概念的理解更加深刻和全面。