無綫光通信 柯熙政,鄧莉君 科學齣版社有限責任公司 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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柯熙政，鄧莉君 著

圖書標籤:

• 無綫光通信
• 光通信
• 可見光通信
• Li-Fi
• 無綫通信
• 信息技術
• 通信工程
• 柯熙政
• 鄧莉君
• 科學齣版社

店鋪： 河北省新華書店圖書專營店

齣版社： 科學齣版社有限責任公司

ISBN：9787030475824

商品編碼：29738796337

包裝：平裝

齣版時間：2018-06-01

基本信息

書名：無綫光通信

定價：68.00元

作者：柯熙政,鄧莉君

齣版社：科學齣版社有限責任公司

齣版日期：2018-06-01

ISBN：9787030475824

字數：

頁碼：248

版次：31

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書內容涉及無綫激光通信、可見光通信、紫外光通信及水下光通信，並對未來的通信技術進行展望。本書探索在學術性與科普性、高雅與通俗、理論性與實用性之間進行有機的融閤、閤理的摺中與適當的取捨。書中盡量避免煩瑣的數學推導，而將一些理論性強的內容作為習題，供進一步學習的讀者練習與提高之用。習題主要來源於外科技期刊已公開發錶的論文，讀者通過習題可以瞭解該領域外發展曆程，並檢驗對基礎知識的掌握程度。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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聚焦下一代信息傳輸：探索無綫光通信的無限可能 在這個信息爆炸、連接至上的時代，我們對數據傳輸的需求以前所未有的速度增長。傳統的無綫電通信雖然功不可沒，但在頻譜擁擠、帶寬受限等瓶頸麵前，其發展已顯現齣疲態。而一項革命性的技術——無綫光通信，正以其獨特的優勢，為我們描繪齣一幅令人振奮的未來圖景。它利用可見光、紅外綫或紫外綫作為信息載體，在空氣或其他透明介質中進行高速、安全的無綫數據傳輸，預示著一個更快捷、更智能、更高效的信息化社會。 無綫光通信（Wireless Optical Communication，WOC），顧名思義，是指利用光作為載體在自由空間中進行信息傳輸的通信方式。與微波、毫米波等傳統無綫通信方式相比，無綫光通信擁有諸多顯著優勢： 1. 極高的帶寬潛力： 光波的頻率遠高於射頻波，這意味著其攜帶信息的能力也遠超射頻。理論上，無綫光通信的帶寬可達Tbps甚至更高，能夠輕鬆滿足未來海量數據的傳輸需求。這對於高清視頻、VR/AR、全息通信等高帶寬應用至關重要。 2. 頻譜資源豐富且免費： 光頻段的頻譜資源極其豐富，幾乎取之不盡用之不竭，且無需頻譜許可，大大降低瞭通信建設的成本和門檻。這使得在密集城區、室內環境以及頻譜資源緊張的區域，無綫光通信具有無可比擬的部署優勢。 3. 高度的安全性： 光束在空氣中傳輸時，其方嚮性極強，不易被竊聽。除非接收端精確地接收到光信號，否則信息難以被截獲。此外，光信號的傳播範圍有限，可以有效避免信號的乾擾和擴散，保障通信的私密性。 4. 低功耗和低成本： 相較於一些高功率的射頻通信設備，無綫光通信設備通常具有較低的功耗，這對於移動設備和物聯網設備的電池續航至關重要。同時，其硬件成本相對較低，也為大規模部署提供瞭可能。 5. 易於部署和集成： 無綫光通信係統可以在現有基礎設施上快速部署，例如通過將LED照明燈具或激光器集成到建築物、路燈等現有設施中。這種靈活性使得它能夠快速響應通信需求的變化，尤其是在需要臨時或快速通信的場景下。 技術分類與關鍵組成 無綫光通信並非單一的技術，而是涵蓋多種技術路綫，主要可以根據其傳輸距離、工作頻段和應用場景進行區分： 自由空間光通信（Free Space Optics，FSO）： 這是無綫光通信最廣為人知的一種形式，它利用激光束在兩個視綫（Line-of-Sight，LoS）傳輸點之間進行高速數據傳輸。FSO係統通常由發射端（激光器、調製器）和接收端（光電探測器、解調器）組成。其傳輸距離可以從幾十米到幾公裏不等，速度可達Gbps級彆。FSO主要用於： “最後一公裏”接入： 作為光縴到戶（FTTH）的補充，在光縴難以鋪設的區域提供高速寬帶接入。 城域網連接： 連接獨立的建築物或網絡節點，提供高帶寬、低延遲的骨乾網絡連接。 臨時通信： 在軍事行動、災難救援等需要快速部署通信基礎設施的場景下。 數據中心互聯： 連接附近的數據中心，提供高帶寬、低延遲的互聯。 校園網和工業園區： 連接分散的建築物，實現高速信息共享。 可見光通信（Visible Light Communication，VLC）： VLC利用可見光頻段（400-700 THz）作為信息載體，通常集成在LED照明設備中。LED燈不僅能提供照明，還能同時傳輸數據。VLC的主要優勢在於： 無處不在的照明基礎設施： 全球範圍內，LED照明已成為主流，這為VLC的大規模部署提供瞭天然的平颱。 安全性高： 光信號僅在室內傳播，有效隔離瞭外部乾擾，並且數據不易外泄。 環保節能： 利用現有照明設備，減少瞭額外的通信設備部署。 低成本： LED燈本身成本不高，集成度高。 VLC的應用場景非常廣泛，包括： 室內定位與導航： 通過LED燈的微弱閃爍信息，實現高精度的室內定位，應用於商場、機場、博物館等場所。 智能傢居： 實現傢電設備的互聯互通，如智能燈泡控製、數據傳輸等。 汽車通信（V2X）： 利用車燈進行車與車、車與路側單元（RSU）之間的通信，提高交通安全。 辦公環境： 為辦公室提供高速、安全的無綫網絡接入，取代部分Wi-Fi功能。 公共場所： 在機場、火車站、咖啡館等提供免費、高速的上網服務。 紅外通信（Infrared Communication）： 紅外通信利用紅外綫作為信息載體，其波長介於射頻和可見光之間。紅外通信在短距離、點對點通信中具有優勢，例如： 紅外遙控器： 最常見的應用，用於控製傢電。 短距離數據傳輸： 如早期的紅外數據端口，用於手機、筆記本電腦之間的數據交換。 特定工業應用： 在某些對電磁兼容性要求極高的環境中。 紫外通信（Ultraviolet Communication，UVC）： UVC利用紫外綫作為信息載體，在某些特定應用場景下具有獨特的優勢，例如： 軍事通信： 紫外綫在某些環境下不易被探測，可用於隱蔽通信。 水下通信： 紫外綫在水中的衰減相對較小，可用於短距離水下通信。 短距離、高帶寬通信： 在滿足特定安全和隱蔽需求時。 關鍵技術挑戰與發展趨勢 盡管無綫光通信展現齣巨大的潛力，但其大規模商用仍麵臨一些技術挑戰： 對視綫（LoS）的依賴： 傳統的FSO係統對視綫要求嚴格，任何遮擋都會導緻通信中斷。雨、霧、雪等惡劣天氣也會顯著影響傳輸質量。 光束穩定性和指嚮性： 在較長距離傳輸時，需要精確的光束控製和跟蹤技術，以剋服大氣湍流、設備振動等因素造成的指嚮偏差。 接收端集成和成本： 如何將高靈敏度的光電探測器和高效的解調器集成到消費級設備中，並控製成本，是一個重要的課題。 漫射信號的利用： VLC雖然利用瞭漫射光，但其傳輸效率和帶寬仍有提升空間。 乾擾問題： 在密集部署的環境下，如何避免不同光通信係統之間的乾擾，以及與現有光源（如太陽光、其他LED燈）的乾擾。 標準的建立與統一： 盡管已有部分標準，但更全麵、統一的國際標準仍有待完善，以促進産業的健康發展。 然而，隨著技術的不斷進步，這些挑戰正被逐一剋服。未來的發展趨勢將更加注重： 多模態融閤： 將無綫光通信與現有的射頻通信（如Wi-Fi、5G）相結閤，形成優勢互補，提供更穩定、更全麵的通信體驗。 智能光束控製： 利用人工智能和先進的傳感器技術，實現更智能的光束跟蹤和路徑規劃，應對環境變化。 漫射通信的優化： 進一步研究和優化利用漫射光進行信息傳輸的技術，提高其效率和穩定性。 集成化與小型化： 將光通信模塊集成到更小的設備中，降低成本，提高用戶體驗。 物聯網（IoT）的賦能： 為海量物聯網設備提供低成本、高帶寬的連接解決方案。 安全與隱私的增強： 利用光通信本身的物理特性，結閤先進的加密技術，提供更高級彆的信息安全保障。 展望未來 無綫光通信不僅僅是一種通信技術，它更是驅動下一代信息社會發展的關鍵引擎。從無處不在的高速網絡覆蓋，到高度智能化的城市生活，再到更安全、更便捷的通信體驗，無綫光通信都將扮演不可或缺的角色。它將與5G、6G等下一代移動通信技術協同發展，共同構建一個萬物互聯、信息暢通的智能時代。我們正站在一個全新的通信時代的起點，無綫光通信的無限可能，正等待我們去發掘和實現。

評分☆☆☆☆☆

當我翻開這本《電磁場與波的傳播》時，我期待的是一場關於電磁現象的精彩探索之旅，畢竟光波和電磁波是現代通信的基石。然而，這本書給我的感覺更像是一本“理論的百科全書”，內容極其詳盡，但組織結構略顯鬆散。它似乎想把所有與電磁場相關的內容都塞進這本書裏，從麥剋斯韋方程組的微分形式到積分形式，從邊界條件的處理到各種坐標係下的解法，應有盡有。問題在於，這種“包羅萬象”反而稀釋瞭重點。比如，關於波導傳播的那部分，雖然深入探討瞭TM模和TE模，但對於實際工程中如何選擇閤適的波導尺寸、如何處理模式耦閤等關鍵的“工程決策點”，著墨不多。書中的插圖雖然多，但很多都是二維的截麵圖，難以直觀地展現三維空間中電磁場的分布形態，尤其是在描述復雜介質界麵上的反射和摺射時，常常需要讀者自己在大腦中進行復雜的空間想象，這對於初學者來說是相當吃力的。讀完後，我對理論的各個分支都有所瞭解，但總覺得缺少一個清晰的路綫圖，不知道哪些是當下最核心、最需要掌握的知識點。

評分☆☆☆☆☆

拿起《半導體器件物理基礎》這本書時，我本以為能找到一些關於新一代光電器件的最新進展和深入剖析，畢竟現在光電技術發展日新月異，誰不希望自己的知識庫緊跟時代步伐呢？然而，書頁翻開後，映入眼簾的大多是教科書式的陳舊論調，雖然基礎理論的構建無可指摘，但缺乏對當前行業熱點，比如新型寬禁帶半導體或者量子點器件在光通信中的應用等方麵的探討。它更像是一部靜止在某個時間點的學術檔案，精確地描述瞭“過去的樣子”，卻對“正在發生的變化”顯得漠不關心。比如，在討論載流子輸運機製時，作者似乎更熱衷於推導那些非常理想化模型下的精確解，而不是結閤現代製造工藝中實際存在的缺陷和非理想因素進行討論。我嘗試去尋找一些關於如何優化特定器件結構以提高光耦閤效率的章節，但收獲甚微，大部分內容都停留在“是什麼”的層麵，而“如何做到更好”的工程實踐和創新思路則付之闕如。對於一個希望將理論與工程實踐相結閤的讀者來說，這本書的價值更多地體現在其曆史參考性上，而非前沿指導意義。它告訴你原理是什麼，但很少告訴你如何巧妙地利用這些原理去解決一個棘手的實際工程問題。

評分☆☆☆☆☆

最近閱讀的這本《數字信號處理基礎與應用》簡直就是一本“理論灌輸”的典範教材。它忠實地記錄瞭離散時間信號處理的數學框架，從Z變換到傅裏葉分析，再到濾波器設計，每一步都遵循著嚴謹的數學邏輯。然而，如果把這本書當成一本應用指南來看待，那無疑會大失所望。作者似乎對“應用”二字的理解僅僅停留在羅列一些離散捲積的公式上。比如，在講解FIR濾波器設計時，雖然詳細介紹瞭窗函數法，但對於實際應用中如何根據具體指標（如通帶紋波、阻帶衰減、過渡帶寬度）來反推選擇閤適的窗函數類型以及確定濾波器階數，書中提供的指導極其含糊，往往隻給齣一個非常理想化的例子。此外，對於現代DSP芯片的實現效率、定點運算帶來的精度損失等工程上的核心痛點，書中幾乎沒有涉及。這使得學習者盡管能推導齣濾波器的頻率響應函數，卻在實際編程實現時寸步難行，仿佛隔著一層厚厚的“仿真與現實的鴻溝”。這本書為我們構建瞭堅實的數學地基，但通往“建造應用大廈”的腳手架和工具箱卻嚴重缺失，讀完後，我感覺自己更像是一個理論數學傢，而不是一個信號處理工程師。

評分☆☆☆☆☆

這本號稱是“乾貨滿滿”的《電力係統自動化原理》讀起來，真是一場視覺和智力的雙重摺磨。封麵設計得中規中矩，但內容嘛，簡直就是把一堆晦澀難懂的公式和定義堆砌在一起，中間還時不時地蹦齣一些讓人摸不著頭腦的縮寫。我花瞭整整一個下午，試圖啃下關於“暫態過程分析”的那一章，結果感覺自己像是被拉進瞭某個高深的數學迷宮，每走一步都充滿瞭不確定性。作者似乎默認讀者已經掌握瞭所有高等數學和電路理論的基礎，完全沒有照顧到初學者。更讓人抓狂的是，書中的插圖，那些示意圖和波形圖，綫條模糊不清，標注更是草率，有時候真不知道那個箭頭指嚮的是“輸入”還是“輸齣”。有時候我甚至懷疑，這些內容是不是直接從上世紀八九十年代的某些會議論文裏直接復製粘貼過來的，缺乏現代化的闡述和實例支持。讀完一章，我需要的不是豁然開朗，而是急需一杯咖啡來清醒一下我的大腦，然後趕緊上網搜索更清晰的解釋和更貼近實際的案例來彌補書本留下的知識真空。這本書更像是給已經在這個領域摸爬滾打多年的專傢們準備的“復習資料”，而不是給渴望入門的後來者準備的“指路明燈”。那種希望通過閱讀一本經典教材就能係統掌握一門復雜技術的美好願望，在這本書麵前徹底破碎瞭。

評分☆☆☆☆☆

我最近涉獵的這本《現代控製理論精要》給我的感覺是，作者的學術功底毋庸置疑，他對理論的掌握達到瞭爐火純青的地步，每一個論證都滴水不漏，邏輯鏈條堅不可摧。但是，閱讀體驗簡直就是一場對耐心的嚴峻考驗。全書的敘事方式極其“學術化”，仿佛作者在對著一群已經掌握瞭全部專業術語的同行進行內部報告。大量的數學符號和復雜的嚮量矩陣運算占據瞭主要篇幅，即便是相對簡單的概念，也要通過一連串的符號推導來闡明。這導緻，即便是理解瞭每一個步驟的數學含義，也難以將這些零散的知識點串聯起來，形成對整個控製係統設計理念的宏觀把握。我花費瞭大量時間去“翻譯”這些符號，而不是去思考它們背後的物理意義或工程應用。更要命的是，書中的例題往往是高度簡化的、甚至有些脫離實際的理想模型，它們或許完美地驗證瞭某個定理，但對於一個想用這些理論去設計一個無人機姿態控製係統或者化工過程PID控製器的人來說，這些例題的指導意義非常有限。它是一本很好的“證明之書”，但對於一本“應用之書”而言，它顯得過於高冷和疏離瞭。