无线光正交频分复用原理及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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柯熙政 著

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• 无线光通信
• 光纤通信
• 信号处理
• 调制解调
• 通信原理
• 无线接入技术
• 复用技术

店铺： 黄金屋图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030550880

商品编码：29774916564

包装：平装

出版时间：2018-05-01

基本信息

书名：无线光正交频分复用原理及应用

定价：138.00元

作者：柯熙政

出版社：科学出版社

出版日期：2018-05-01

ISBN：9787030550880

字数：

页码：

版次：31

装帧：平装

开本：

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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光通信,无线电通信

内容提要

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正交频分复用是多载波通信的一种，可以提高光通信的频谱效率，抑制信道干扰。《无线光正交频分复用原理及应用》论述无线光通信中的正交频分复用理论及应用, 系统介绍无线光通信中的正交频分复用传输体系，对光正交频分复用涉及的高峰均比、时间同步、信道估计及信道分配进行深入系统分析；对大气湍流及大气环境对正交频分复用信号的影响进行详细分析，对比分析光正交频分复用抑制大气湍流的特性。通过数值仿真及实验验证相关理论，触及本领域的**进展。

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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《光通信网络中的先进调制与复用技术》 内容简介 本书深入探讨了现代光通信网络中支撑高速数据传输的关键技术，重点聚焦于先进的调制格式以及高效的信号复用方法。随着全球对带宽需求的爆炸式增长，传统的通信技术已逐渐显露出其局限性。为了应对这一挑战，研究人员和工程师们不断寻求更具频谱效率、更高比特率且更鲁棒的解决方案。本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，理解这些前沿技术背后的物理原理、数学模型、算法设计以及实际应用中的挑战与机遇。 第一部分：光信号的调制技术 本书的开篇部分将从光信号调制的基础知识讲起，逐步深入到当前主流以及新兴的高级调制格式。 数字调制基础回顾: 我们将首先简要回顾光通信中常见的数字调制技术，如开关键控（OOK），并阐述其基本原理、优缺点及其在早期光通信系统中的作用。这将为后续更复杂的调制格式奠定理论基础。 相位调制（PM）与正交相位调制（QAM）: 重点将放在相位调制及其演变，特别是正交幅度调制（QAM）系列。我们将详细讲解： 二进制相移键控（BPSK）和四相移键控（QPSK）: 分析其星座图、数据率、误码率特性，以及如何在接收端进行相干检测。 16-QAM、64-QAM、256-QAM及其更高阶QAM: 深入剖析这些高阶调制格式如何通过增加星座点数量来提升频谱效率，并详细讨论其对信噪比（SNR）的要求、对非线性效应的敏感性，以及在接收端信号恢复过程中面临的挑战，如数字信号处理（DSP）的必要性。 调制指数和星座设计: 探讨不同调制格式的星座图设计原则，如何平衡频谱效率与鲁棒性，以及如何优化星座点以降低互模（IM）和幅度相位干扰。 振幅相位联合调制（APSK）: 介绍APSK调制，分析其在特定应用场景下的优势，例如在某些非线性环境中比QAM更具鲁棒性，并讨论其与QAM的权衡。 高级调制格式的设计与实现: 相干光通信: 详细阐述相干检测在实现高阶QAM等先进调制格式中的核心作用，包括本地振荡器（LO）的激光线宽、相位噪声以及频率同步问题。 数字信号处理器（DSP）在调制与解调中的作用: 深入研究DSP在先进调制格式接收端的重要性，包括定时恢复、频率和相位估计、色散补偿、非线性补偿以及符号检测等关键算法。我们将探讨诸如Viterbi-Viterbi算法、PLL（锁相环）跟踪、GCD（广义互相关）算法等在实际系统中的应用。 机器学习在调制识别与信号补偿中的应用: 探讨利用机器学习技术来识别和适应不断变化的信道条件，优化调制参数，以及实现更高效的信号补偿。 第二部分：光信号的复用技术 在理解了先进的调制技术后，本书将转向如何将多个信号有效地叠加和传输，以最大化光纤的传输容量。 波分复用（WDM）技术的演进: 粗波分复用（CWDM）与密集波分复用（DWDM）: 详细对比CWDM和DWDM在信道间隔、激光器稳定性、功耗和成本方面的差异，并分析它们各自适用的场景。 DWDM系统的设计与挑战: 深入探讨DWDM系统的组成部分，包括可调谐激光器、光栅、Arrayed Waveguide Grating (AWG) 复用/解复用器、光放大器（EDFA, Raman amplifier）以及通道监测技术。我们将重点关注相邻信道的串扰（Crosstalk）、通道功率失衡、色散管理以及非线性效应对DWDM系统性能的影响。 超级信道（Superchannel）概念: 介绍如何通过组合多个DWDM信道形成超级信道，以实现更高的带宽和更灵活的传输配置。 时分复用（TDM）与频分复用（FDM）在光域的融合: 混合复用（Hybrid Multiplexing）: 讨论将TDM、FDM（WDM）、码分复用（CDM）等技术结合使用的策略，以应对不同应用场景的需求。 空分复用（SDM）技术: 多芯光纤（MCF）与少模光纤（MMF）: 详细介绍SDM的基础，包括利用光纤的空间维度来承载独立的信号通道。我们将深入讲解MCF和MMF的设计原理、制造挑战、模式耦合和串扰问题，以及如何通过多输入多输出（MIMO）数字信号处理来分离不同空间模式下的信号。 SDM在提升传输容量中的潜力: 分析SDM如何打破传统光纤容量瓶颈，以及其在未来超大容量骨干网中的应用前景。 先进复用方案的协同设计: 优化复用格式以适应调制技术: 探讨如何根据选定的调制格式来设计最优的复用策略，例如，高阶QAM需要更精细的信道隔离，而SDM则需要强大的空间模式分离能力。 资源分配与网络管理: 讨论在动态网络环境中，如何有效地分配和管理光信道资源，以满足不同业务流的需求，并实现网络的高效运行。 第三部分：关键性能指标与应用 本书的最后部分将聚焦于衡量这些先进技术性能的关键指标，并探讨其在不同领域的实际应用。 关键性能指标: 频谱效率: 定义并解释bit/s/Hz的含义，分析不同调制与复用技术如何影响频谱效率。 比特率与传输距离: 探讨如何通过技术组合来同时提升比特率和延长传输距离。 光信噪比（OSNR）与误码率（BER）: 分析OSNR对调制格式性能的影响，以及如何在实际系统中维持所需的BER。 非线性效应与色散: 深入讨论光纤非线性效应（如自相位调制、交叉相位调制、受激拉曼散射等）和色散（如色散、偏振模色散）对高阶调制信号的劣化机制，以及相应的补偿技术。 实际应用领域: 数据中心互连（DCI）: 分析高密度DWDM和SDM在DCI中的应用，以满足数据中心之间日益增长的带宽需求。 城域网与长途传输网: 探讨先进调制与复用技术如何提升现有骨干网的容量和灵活性。 5G/6G无线通信的回传与前传: 阐述这些技术在支持下一代移动通信网络中的关键作用，尤其是在传输高带宽、低延迟的数据流方面。 高性能计算（HPC）与人工智能（AI）: 讨论超高容量互连在连接分布式计算节点和加速AI训练中的重要性。 未来展望: 对光通信网络技术的发展趋势进行展望，包括更高阶的调制格式、更复杂的复用方案（如集成相干与SDM）、基于AI的网络智能管理，以及光电子集成等。 本书力求在理论深度与实践应用之间取得平衡，通过清晰的逻辑结构、严谨的数学推导和丰富的案例分析，帮助读者全面掌握光通信网络中先进调制与复用技术的精髓。无论您是高校学生、科研人员，还是通信行业的工程师，本书都将是您理解和推动光通信技术发展的重要参考。

评分☆☆☆☆☆

作为一名项目经理，我关注的重点往往是如何在有限的预算和严格的交付期内，构建一个稳定且可扩展的网络。这本书在“光模块的成本效益分析”这一块做得相当出色，它没有直接给出某个模块的价格，而是教你如何根据光耦的耦合效率、激光器的阈值电流稳定性以及封装的散热设计，反推出一个模块的潜在长期维护成本。这是一种自上而下的成本控制思维，非常实用。书中详尽地对比了不同光电转换器件（如PIN管与APD）在不同光功率电平下的信噪比表现，这直接关系到我们在选择收发模块时如何平衡初期投入和接收灵敏度的要求。唯一的遗憾是，这本书的案例似乎都围绕着传统的DWDM系统展开，对于目前在城域和接入网中越来越普及的无源光网络（PON）技术栈，特别是GPON和XG-PON的特定挑战和解决方案，着墨甚少，导致在应用到新兴接入网络架构时，我们需要额外查找补充资料，这使得它的“普适性”在特定细分市场中受到了一定的限制，不能完全满足一站式解决问题的需求。

评分☆☆☆☆☆

初次翻开这本书，我最大的感受是作者的叙事风格非常“老派”且扎实，仿佛是在听一位经验丰富的教授在娓娓道来。这本书的重点似乎完全放在了“电磁波在介质中传播的物理本质”上，对光纤的非线性效应、瑞利散射、以及色散补偿的数学推导占据了相当大的比重。每一章的开头都带着浓厚的物理学和数学分析气息，每一个结论的得出都伴随着严谨的微积分过程。我特别喜欢其中对新型传输介质（比如某些特种光纤）的电磁场分布和模式耦合问题的详细建模，这部分内容对于那些致力于底层光路优化和新材料研发的人来说，简直是如获至宝。它没有过多渲染“光速”带来的速度感，而是专注于如何让光“跑得更远、更纯净”。如果读者期待的是快速应用指南或者最新的产品特性介绍，这本书可能会显得有些“慢热”。它需要你静下心来，重温一遍大学的波动光学和场论基础，才能真正领略到其中蕴含的深意。我个人认为，这本书更像是光物理领域的一部里程碑式的学术专著，而不是一本面向商业部署的工程手册。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，我购买这本书是冲着它封面设计所暗示的“前沿网络技术”去的，希望能了解一下当前热门的SDN/NFV在光网络层面的具体实现挑战。然而，阅读体验告诉我，这本书的侧重点显然更偏向于传统的、成熟的物理层和链路层技术。书中对光传输网的架构演进，如从SONET/SDH到OTN的转变，进行了详尽的描述，尤其在关于时钟恢复和抖动抑制的章节，分析得非常细致到位，这对于维护现有骨干网的老旧设备是非常有价值的。但是，对于如何利用软件定义的方式去动态调整波长分配、如何实现跨域资源的快速调度等现代网络管理话题，书中几乎没有涉及，或者只是在某一个脚注里轻描淡写地提及了一下。这让我感觉自己像是在阅读一本非常优秀的、关于“如何把传统燃油发动机的性能推向极致”的教科书，而不是一本关于“如何设计下一代电动汽车平台”的指南。对于希望了解未来网络形态的读者来说，可能会感到略微的失落和信息的滞后感。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在光通信领域摸爬滚打了几年，一直关注着前沿技术发展的技术人员，我对市面上各种专著的期望值都很高。最近入手了这本关于“光通信系统设计与优化”的著作，本来是想找本能系统梳理从基础理论到工程实践的参考书。这本书的篇幅着实可观，内容涉猎甚广，从经典的调制编码技术到新兴的空分复用架构，都有深入的探讨。特别是关于高性能光器件的选型和测试标准那一章节，分析得尤为透彻，给出了许多业界通用的经验法则，对于我们进行大型项目方案论证时，提供了坚实的理论支撑和实操参考。它不仅仅是停留在理论公式的堆砌，而是很注重将复杂的数学模型与实际的系统损耗、噪声特性联系起来，让读者能够清晰地看到每一个参数调整对系统性能带来的直接影响。不过，阅读过程中我发现，书中对于后期的网络管理和运维方面的着墨稍显不足，也许是受限于篇幅，但这一点对于实际部署中的快速故障排查和长期稳定性保障来说，确实是一个可以期待未来版本补充的遗憾。总的来说，这是一部很有分量的参考资料，适合有一定基础，希望向系统架构师层面提升的工程师深入研读，它提供的视角是宏观而严谨的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和插图质量确实值得称赞，大量的电路图和系统框图绘制得清晰明了，文字的组织也很有条理，逻辑链条非常清晰。我尤其欣赏它在介绍光接收机设计时，对噪声源的分类和量化分析，从散粒噪声到热噪声，再到互调失真，每一个部分的数学处理都非常规范。作者在介绍如何设计高效的前置放大器时，用了大量的对比实验数据来佐证其提出的优化方案的优越性，这种实证性的写作风格让我非常信服。如果说有什么美中不足，那就是在跨学科知识的融合上略显保守。例如，在讨论信道容量的极限时，书中更多的是遵循香农定理的传统框架，而对于近期在某些特定场景下尝试结合人工智能算法来进行信道均衡和盲均衡的尝试，则未见深入的探讨。这使得这本书在某些方面显得有些“学院派”，少了那么一点跨界创新带来的惊喜感，更像是一部严谨的、侧重于既有理论体系的完善性论述。