地面无线光通信/现代光学工程精品译丛 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

[印度] 德维·查达，李洪涛，席峰，刘光祖，顾 著

图书标签:

• 无线光通信
• 光通信
• 自由空间光通信
• 可见光通信
• 光学工程
• 现代光学
• 译著
• 通信技术
• 信息技术
• 光电子技术

店铺： 北京爱读者图书专营店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118113587

商品编码：29728964698

包装：平装

出版时间：2017-12-01

基本信息

书名：地面无线光通信/现代光学工程精品译丛

定价：79.00元

作者： 德维·查达,李洪涛,席峰,刘光祖,顾

出版社：国防工业出版社

出版日期：2017-12-01

ISBN：9787118113587

字数：

页码：156

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

---

内容提要

---

《地面无线光通信/现代光学工程精品译丛》是一本详细介绍地面无线光通信技术的专著。全书以通俗易懂的语言向读者全面深入地介绍了大气中的光传播、FSO信道模型、FSO调制与检测方法、FSO分集与编码技术及FSO系统设计和链路设计等内容。
　　全书逻辑合理、理论简洁、思路清晰，结合无线光通信基本概念、基础理论和应用范例对无线光通信进行了较为详实全面的介绍。
　　《地面无线光通信/现代光学工程精品译丛》对从事该领域的工程技术人员、研究人员以及相关专业的高校师生具有重要的参考价值。

目录

---

章 简介——无线光通信系统
1．1 优点和缺点
1．2 分类
1．2．1 空间通信
1．2．2 自由空间陆地链路
1．2．3 室内系统
1．3 无线光通信的未来发展
1．4 本书结构内容
参考文献

第2章 无线光通道
2．1 自由空间光学室外通道
2．2 地面链路传播
2．2．1 光束分又
2．2．2 大气损耗
2．2．3 大气湍流
2．2．4 环境光
2．3 无线光学空间链路
2．4 室内传播媒介
总结
参考文献
引申阅读

第3章 信道建模
3．1 大尺度与小尺度信号变化
3．2 光强无线信道的输入／输出模型
3．2．1 光强信道的约束
3．2．2 信道的线性时变系统模型
3．2．3 光域信道传递函数
3．2．4 加性白噪声
3．3 FSO的统计信道模型
3．3．1 无线光信道的参数
3．3．2 大气湍流模型
3．3．3 光信号的空间相干性
3．3．4 信道脉冲响应／湍流引起的衰减强度的概率分布
3．4 系统光传递函数
3．4．1 系统的光传递函数
3．5 室内信道建模
3．5．1 室内信道的直流增益
3．5．2 室内多径扩散信道建模
3．6 FSO中的噪声源建模
总结
参考文献

第4章 调制技术
4．1 信道约束
4．2 调制方案种类
4．3 选择原则
4．4 矢量信道模型与佳检测
4．4．1 矢量信道模型
4．4．2 佳检测
4．5 小功率和频谱带宽
4．5．1 小功率要求
4．5．2 频谱特征
4．6 FSO系统调制方案
4．6．1 On-Off健控
4．6．2 M-脉冲位置调制（M-PPM）
4．6．3 M-级脉冲幅度调制（M-PAM）
4．6．4 光子载波调制
4．6．5 差分脉冲位置（DPPM）和数字脉冲间隔调制（DPIM）
总结
参考文献
引申阅读

第5章 光学衰落信道的分集和检测技木
5．1 光学衰落信道的检测
5．2 检测信号模型
5．3 湍流信道单输入单输出检测
5．4 分集
5．5 空间分集
5．5．1 接收分集
5．5．2 发射分集
5．6 MIMO信道
5．6．1 重复MIMO系统
5．6．2 空间多路复用的MIMO信道
总结
参考文献

第6章 信道容量
6．1 AWGN信道的信道容量
6．2 衰落信道容量
6．2．1 慢衰落信道
6．3 单输入单输出大气光学信道容量
6．3．1 SISO的遍历信道容量
6．3．2 高斯SISO信道的中断概率
6．4 分集光学衰落信道的容量
6．4．1 接收分集
6．4．2 发射分集
6．4．3 空间多路复用MIMO信道容量
6．4．4 重复MIMO信道容量
6．5 光子泊松信道容量
6．5．1 泊松MIMO信道容量
参考文献

第7章 FSO信道中的编码
7．1 基本概念
7．2 线性分组码
7．3 树码或卷积码
7．4 TURBO码
7．5 LDPC码
总结
参考文献

第8章 FSO链路和系统设计
8．1 链路设计
8．1．1 链路余量
8．1．2 光链路可靠性
8．1．3 影响FSO链路选择的其他因素
8．1．4 光束指向和跟踪
8．2 元件可靠性
8．3 人眼安全考虑
8．4 收发器
8．4．1 激光发射机
8．4．2 接收机
8．5 FSO接收机中的噪声
总结
参考文献

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

《地面无线光通信/现代光学工程精品译丛》图书简介 一、 核心概念与技术原理 地面无线光通信（Wireless Optical Communication, WOC），又称自由空间光通信（Free Space Optics, FSO），是一种利用可见光或近红外线作为信息载体，在开放空间进行点对点数据传输的技术。它区别于传统的射频（RF）无线通信，不依赖于电磁波谱，而是运用光波的性质来传递信息。其核心在于调制、解调、发射和接收光信号，实现高速、大容量的数据传输。 1. 通信原理： WOC的基本原理是将数字信息编码成光信号（例如，通过改变激光器的开关状态或光的强度），然后通过发射器将光束定向到接收器。接收器则通过光电探测器捕捉光信号，并将其解码还原为原始的数字信息。这一过程可以看作是一种“光线传输”的无线通信方式。 2. 关键技术组件： 发射器： 通常采用激光器（如半导体激光器）或LED作为光源，通过光学元件（如透镜、反射镜）将光束聚焦并定向。激光器由于其高方向性、高亮度，能够实现远距离、高带宽传输，而LED则成本较低，但传输距离和带宽受限。 接收器： 主要由光电探测器（如光电二极管、雪崩光电二极管）组成，用于检测接收到的光信号。接收端还包含光学聚焦系统，将接收到的光束汇聚到探测器上，并通常配备有滤波器以减少环境光的干扰。 调制与解调： 信息被调制到光信号上，常见的调制方式包括强度调制（On-Off Keying, OOK，即开关信号的开启和关闭代表1和0）、相移键控（PSK）等。解调则是将接收到的光信号转换回数字信息的过程。 光学路径： 发射光束和接收光束需要精确对准，形成一条清晰的光学路径。这需要高精度的指向和跟踪系统，尤其是在安装和运行过程中。 3. 优势与劣势： 优势： 高带宽与高速率： 光频段的频谱资源极其丰富，理论上可以提供Tbps级别的传输速率，远超传统的射频通信。 安全性高： 光信号在开放空间传播，不易被窃听，且具有较高的方向性，信号泄露较少。 抗电磁干扰： 不受射频干扰，不受电磁屏蔽效应影响，适用于需要高可靠性通信的场景。 部署灵活，成本相对较低： 相对于铺设光纤，WOC部署快捷，尤其在难以铺设光纤的区域（如跨越河流、道路、城市峡谷）。设备成本相对较低，且无需频谱许可。 易于升级： 升级速率通常只需更换调制解调设备，对物理链路影响小。 劣势： 受天气条件影响大： 雨、雪、雾、沙尘暴等恶劣天气会严重衰减光信号，导致通信中断或性能下降。这是WOC最主要的挑战。 视距（Line-of-Sight, LoS）要求： 发射器和接收器之间必须保持无阻碍的视线，任何遮挡都会导致通信失败。 指向与稳定性： 需要精确的指向和稳定的光学路径，即使微小的晃动也会影响通信质量。 传输距离限制： 尽管激光器可以实现远距离传输，但受限于大气衰减和湍流效应，传输距离相对有限。 激光安全： 高功率激光对人眼可能造成伤害，需要采取安全措施。 二、 系统构成与工作流程 一个典型的地面无线光通信系统由以下几个关键部分组成： 1. 前端设备（发射/接收单元）： 发射模块： 包含光源（激光器/LED）、调制器、光学镜头组（聚焦、准直）。 接收模块： 包含光学镜头组（收集、聚焦）、光学滤波器（滤除杂散光）、光电探测器。 伺服系统/跟踪系统： 用于精确定位和实时调整发射/接收单元，补偿因环境（如建筑晃动、风力）或平台移动造成的偏差。这是保证长时稳定通信的关键。 外壳防护： 必须具有良好的防尘、防水、防腐蚀能力，以适应户外严苛环境。 2. 数据处理单元： 接口模块： 连接到现有网络设备（如路由器、交换机），接收或发送IP数据包。 调制/解调器（Modem）： 将网络数据转换成适合光信号传输的格式（调制），并将接收到的光信号转换回网络数据（解调）。 前向纠错（FEC）编码/解码： 在数据传输过程中加入冗余信息，用于检测和纠正传输错误，提高通信的鲁棒性。 误码率（BER）监测： 实时监测通信质量，当BER超过阈值时，系统可能触发告警或自动调整。 3. 供电与支撑结构： 电源系统： 为所有设备提供稳定可靠的电力。 安装支架： 用于将发射/接收单元固定在建筑屋顶、塔杆或其他支撑物上，并允许一定的角度调整。 工作流程概述： 1. 数据准备： 从源网络设备接收待传输的数据。 2. 调制： 数据被调制到光信号上（例如，通过激光器的开关控制）。 3. 发射： 调制后的光信号通过激光器发射，并通过光学系统形成一束高方向性的光束。 4. 传输： 光束在开放空间传播，直达接收端。 5. 接收： 接收端的透镜收集光束，并将其聚焦到光电探测器上。 6. 滤波： 光学滤波器滤除环境中的杂散光和干扰。 7. 解调： 光电探测器将光信号转换为电信号，然后通过解调器还原为原始数据。 8. 纠错与格式化： 进行差错检测和纠正，并将数据封装成网络数据包。 9. 输出： 将处理后的数据传输到目标网络设备。 10. 跟踪与校准： 伺服系统实时监测接收信号强度和对准情况，如有偏差则调整发射/接收单元的角度，以保持最佳通信链路。 三、 应用场景与市场潜力 地面无线光通信技术以其独特的优势，在各种场景下展现出巨大的应用价值： 1. “最后一公里”解决方案： 在城域网、校园网、工业园区等环境中，作为光纤接入的补充或替代，快速部署高速宽带连接，解决光纤铺设困难或成本过高的问题。尤其适用于新建或改造区域。 2. 临时性通信需求： 在大型活动、紧急救援、会展等需要临时、快速部署高速网络连接的场合，WOC可以迅速搭建起通信链路，提供高质量的数据传输服务。 3. 连接固定无线接入（FWA）基站： 作为回程（Backhaul）链路，为分散的FWA基站提供高速、低时延的数据传输通道，实现4G/5G网络的快速覆盖。 4. 网络冗余与备份： 作为现有光纤网络的备份链路，在光纤发生故障时，WOC可以迅速接管通信流量，保证业务的连续性，提高网络整体的可靠性。 5. 企业内部互联： 连接位于不同建筑物内的办公室，实现办公区域之间的高速数据共享，避免了昂贵的光纤租赁费用。 6. 数据中心互联： 在距离较近的数据中心之间，提供高带宽、低时延的点对点连接，用于数据同步、备份和容灾。 7. 监控与安防： 为偏远地区的监控摄像头、传感器等提供高速数据回传通道，且不易被干扰，安全性高。 8. 军事与政府应用： 在需要快速部署、高安全性、抗干扰的通信场景下，例如战场通信、野外指挥部互联等。 市场潜力分析： 随着全球对高速、大容量通信需求的不断增长，以及5G、物联网、云计算等技术的发展，对网络连接的灵活性和速度提出了更高要求。地面无线光通信作为一种能够快速部署、成本效益高、带宽潜力巨大的技术，正逐步被市场所接受。尤其是在城市密集区域、新兴开发区域以及需要快速网络升级的场景，WOC展现出强大的生命力。其技术成熟度的提升、设备成本的下降以及可靠性的增强，都在推动其更广泛的应用。未来的市场潜力将与5G网络的深入部署、智慧城市的建设以及工业互联网的发展紧密相关。 四、 技术发展趋势与未来展望 地面无线光通信技术并非停滞不前，而是处于不断发展和完善之中： 1. 克服恶劣天气影响： 多路径与分集技术： 采用多个发射/接收单元，在不同方向上建立链路，或者使用智能反射面（IRS）等技术，利用反射光来规避障碍物或削弱天气影响。 自适应调制与编码（AMC）： 根据实时的大气状况，动态调整传输速率和编码方式，以在恶劣天气下维持一定的通信速率。 混合网络： 将WOC与射频通信（如Wi-Fi、5G）结合，形成混合网络，在WOC中断时，自动切换到射频链路，保证通信的连续性。 2. 提高系统集成度与智能化： 小型化与模块化： 研制更小巧、更易于安装的WOC设备，降低部署难度和成本。 自动化对准与跟踪： 进一步提升伺服系统的精度和响应速度，实现更快速、更精确的自动对准，甚至能够应对移动平台。 网络管理与监控： 开发更智能化的网络管理平台，对WOC链路进行实时监控、性能优化和故障预测。 3. 性能的持续提升： 更高的数据速率： 采用更先进的调制解调技术、更高效的光源和探测器，以及更高的光谱利用率，将传输速率推向更高的水平。 更远的传输距离： 通过优化光学设计、降低信号衰减、增强信号处理能力，以实现更远的单跳距离。 安全性增强： 结合先进的加密技术，进一步提升通信的安全性。 4. 新型应用领域的拓展： 室内无线光通信（IWOC）： 利用可见光LED作为数据传输的载体，与照明功能结合，实现高速室内网络覆盖，尤其适用于对射频敏感的环境。 车联网（V2X）通信： 利用短距离、高速的无线光通信实现车辆之间的信息交互，提高行车安全。 无人机与卫星通信： 作为无人机与地面站、无人机之间、或卫星与地面站之间的高速数据链路。 结论： 地面无线光通信技术以其独特的优势，成为解决现代通信网络“最后一公里”、提供高速回程、实现网络冗余备份等问题的有力工具。尽管面临天气和视距等挑战，但随着技术的不断进步，尤其是在克服恶劣天气、提升系统智能化和集成度方面的努力，WOC的应用前景将日益广阔。它与现有通信技术的融合，将共同构建一个更高效、更灵活、更可靠的未来通信网络。 《地面无线光通信/现代光学工程精品译丛》一书，将深入剖析这项技术的原理、系统构成、关键技术、应用前景，并对未来的发展趋势进行展望，为相关领域的科研人员、工程技术人员及学生提供宝贵的参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书《AAA》的结构设计简直是为时间紧张的职场人士量身定做的。它主打“效率至上”，内容组织极其精炼，几乎没有一句废话。它并没有试图提供一个宏大的管理哲学体系，而是直接聚焦于可操作性的“战术”层面，比如时间区块的划分、即时反馈机制的建立，以及如何在高压环境下保持决策的清晰度。作者的语言风格非常直接、干练，充满了强烈的命令式语气，读起来让人有一种立即起身去执行的冲动。我欣赏它在论证每一个技巧时，都辅以简短的案例研究，这些案例大多来自硅谷快速迭代的企业环境，具有很强的时效性和说服力。当然，这种高度的功利性也带来了一个小小的副作用：它在一定程度上牺牲了理论的普适性和人文关怀。它教你如何“赢”，但对于“为什么赢”或者“赢了之后呢”这些问题，则鲜有探讨。但话说回来，如果你需要的是一本能在下周一早上就能提升你工作效率的实用手册，那么这本书绝对是不二之选。

评分☆☆☆☆☆

这本《XXX》简直是物理学爱好者的福音，它以一种近乎诗意的笔触，将那些抽象的量子力学概念娓娓道来。作者的叙述功力深厚，仿佛能将光子在真空中的舞蹈，甚至是薛定谔的猫的悖论，描绘得栩栩如生。初读时，那些复杂的数学公式确实让人望而生畏，但随着阅读的深入，我发现作者巧妙地设置了一系列生动的类比和直观的图示，将那些晦涩的理论“翻译”成了我们日常可以理解的语言。比如，在讲解不确定性原理时，他没有仅仅停留在公式推导上，而是结合了生活中的例子，让我对海森堡的洞见有了更深层次的理解。这本书的结构安排也极为精妙，从经典物理学的基石讲起，逐步过渡到现代物理学的各个分支，层次分明，逻辑严谨。它不仅仅是一本教科书，更像是一本思想的导引手册，引导读者跳出现有的思维框架，去拥抱一个充满未知与奇迹的微观世界。我特别欣赏其中对于科学史的穿插描写，那些伟大的科学家们在探索未知时所经历的挣扎与顿悟，使得整本书充满了人性的光辉，读起来酣畅淋漓，令人难以释卷。

评分☆☆☆☆☆

如果要用一个词来形容这本《ZZZ》，那便是“典雅”。它的文字风格非常古典，带着一种旧时代知识分子的严谨与克制。这本书专注于对十九世纪欧洲艺术思潮的梳理，尤其是在对浪漫主义和象征主义的对比分析上，展现了作者深厚的文本解读能力。作者对于艺术史的脉络把握得极准，他能敏锐地捕捉到不同流派之间那种微妙的张力与继承关系。我尤其喜欢他描述画作或文学作品时的那种细腻笔触，不是简单地复述内容，而是深入到作品的肌理结构中，去探究创作者在特定历史语境下的精神困境与表达诉求。阅读过程中，我时常停下来，回味那些长句的结构和用词的选择，它们本身就像是精美的雕塑，充满了节奏感。虽然全书的语速偏慢，需要读者投入极大的耐心，但最终的回报是丰厚的——你会感觉自己不再是旁观者，而是真正走进了那个风云变幻的艺术沙龙，亲耳聆听大师们的争论与低语。

评分☆☆☆☆☆

我最近接触的这本《BBB》无疑是一部充满人文关怀的社会学著作，它以一种近乎田野调查的方式，深入探讨了城市边缘群体的生活图景。作者没有采用冰冷的数据分析或宏观的理论建模，而是选择了以“故事”串联起整个叙事线索。书中记录的那些口述历史，鲜活而令人心碎，它们揭示了社会结构对个体命运的无情塑造。我印象最深的是对一个老社区拆迁过程的长期跟踪，作者的笔触里充满了对被边缘化者的理解与尊重，没有丝毫的傲慢或居高临下的审视。这种基于同理心的写作方式，使得书中的人物形象极其立体丰满，他们的挣扎、希望和妥协都清晰可见。然而，也正因为这种强烈的叙事驱动力，使得其学术上的严谨性受到了一定的挑战——读者可能会被情绪所裹挟，而对结论背后的社会学原理进行批判性思考的欲望有所减弱。总而言之，这是一本能震撼心灵的作品，它迫使你重新审视自己所处的安全区，并对那些被忽视的声音保持警醒。

评分☆☆☆☆☆

我最近翻阅的这本《YYY》给我的感觉是，它在试图构建一座横跨不同学科领域的知识桥梁，虽然目标宏大，但执行起来却显得有些力不从心。全书试图将宏观的社会变迁与微观的个体心理学进行对接，理论框架显得过于庞杂，导致在关键论点上缺乏足够的深度挖掘。比如，作者在探讨某种文化现象时，引用了大量的经济学模型，但这些模型与实际的社会观察之间似乎总隔着一层纱，连接得不够自然。我能感受到作者的博学多才，引用的文献汗牛充栋，但这种“拉郎配式”的跨学科尝试，使得文本显得冗余和分散。有些章节的论述如同走马观花，每种理论只点到为止，没有深入展开，让人读完后有一种“什么都知道一点，但什么都不精通”的空虚感。如果能将重点放在两三个核心的交叉点上，进行更细致的剖析和论证，这本书的价值或许能得到更大的提升。目前的版本更像是一部信息的大杂烩，而非一本有力的、能改变读者认知的专著。