BF-無綫光通信中的部分相乾光傳輸理論-柯熙政,鄧莉君 科學齣版社 97870305035 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

柯熙政，鄧莉君 著

圖書標籤:

• 無綫光通信
• 部分相乾光
• 光傳輸理論
• 柯熙政
• 鄧莉君
• 科學齣版社
• 97870305035
• 通信工程
• 光學工程
• 信息技術

店鋪： 華裕京通圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030503589

商品編碼：29785455085

包裝：平裝

齣版時間：2017-08-01

圖書基本信息
圖書名稱	無綫光通信中的部分相乾光傳輸理論	作者	柯熙政,鄧莉君
定價	90.00元	齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030503589	齣版日期	2017-08-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝

內容簡介

精彩內容敬請期待

作者簡介

精彩內容敬請期待

目錄

精彩內容敬請期待

編輯推薦

精彩內容敬請期待

文摘

精彩內容敬請期待

序言

精彩內容敬請期待

現代光通信係統中的先進傳輸技術 隨著信息時代的飛速發展，對數據傳輸速率和帶寬的需求呈現爆炸式增長。傳統的光通信技術在滿足這一需求方麵正麵臨瓶頸，迫切需要開發和引入更高效、更具彈性的傳輸方法。本書將深入探討現代光通信係統中至關重要的先進傳輸技術，聚焦於那些能夠顯著提升係統性能、剋服現有局限性的關鍵概念和實際應用。我們將從理論基礎齣發，層層剖析復雜的技術原理，並結閤最新的研究進展和工程實踐，為讀者構建一個全麵而深入的理解框架。 第一章：光縴傳輸的挑戰與先進技術的需求 光縴作為現代通信網絡的基石，其傳輸能力在理論上看似無限，但實際應用中卻受到多種因素的製約。本章將首先迴顧傳統光縴通信的基本原理，並重點分析製約其性能提升的幾個關鍵瓶頸： 色散（Dispersion）：包括瞭群速度色散（GVD）和模式色散（MD）。GVD會導緻不同波長的光脈衝在光縴中以不同速度傳播，從而引起脈衝展寬，限製傳輸距離和速率。模式色散則存在於多模光縴中，不同模式的光信號以不同速度傳播，對高帶寬和長距離傳輸構成嚴重挑戰。 非綫性效應（Nonlinearity）：隨著光功率的增加，光縴介質的非綫性效應變得愈發顯著，例如自相位調製（SPM）、交叉相位調製（XPM）、四波混頻（FWM）等。這些效應會引入相位失真、頻率轉換，甚至生成新的光信號，從而導緻信號的劣化和乾擾。 噪聲（Noise）：光信號在傳輸過程中會受到多種噪聲源的影響，如受激拉曼散射（SRS）、受激布裏淵散射（SBS）、放大自發輻射（ASE）噪聲等。這些噪聲會降低信噪比，影響信號的判彆和解碼。 損耗（Loss）：光信號在光縴中傳輸時會因吸收和散射而衰減，需要通過光放大器進行補償。然而，光放大器的引入本身也會引入額外的噪聲。 在分析瞭這些挑戰之後，本章將引齣對更先進傳輸技術的需求。這些技術旨在通過優化信號編碼、調製格式、復用技術、以及利用先進的光器件和信號處理算法，來剋服上述瓶頸，實現更高的數據速率、更長的傳輸距離和更好的頻譜效率。我們將初步介紹一些新興的傳輸理念，為後續章節的深入探討奠定基礎。 第二章：相乾光通信係統原理與優勢 相乾光通信是現代光通信領域的一項革命性技術，其核心在於利用接收端的光載波與本地振蕩光載波進行相乾疊加，從而檢測到光信號的幅度、相位以及極化等信息。本章將詳細闡述相乾光通信係統的基本原理： 相乾檢測（Coherent Detection）：與傳統的強度調製/直接檢測（IM/DD）係統相比，相乾檢測能夠提取更豐富的光信號信息。我們將詳細解釋相乾檢測的原理，包括本地振蕩器（LO）的作用，以及如何通過混頻器將接收到的信號與LO信號進行疊加，生成中頻（IF）信號。 調製格式（Modulation Formats）：相乾光通信支持多種高級調製格式，如： 相移鍵控（PSK）：包括瞭BPSK、QPSK等，通過改變載波相位來編碼信息。 幅度相移鍵控（QAM）：如16-QAM、64-QAM等，同時利用幅度和相位來編碼信息，顯著提高瞭頻譜效率。 正交頻分復用（OFDM）：將高速數據流分割成多個低速子載波進行傳輸，有效對抗色散和非綫性效應。 相乾接收機設計（Coherent Receiver Design）：我們將深入探討相乾接收機的關鍵組成部分，如本地振蕩器、混頻器、模數轉換器（ADC）以及數字信號處理（DSP）單元。特彆是DSP在相乾光通信中的核心作用，它負責完成載波相位恢復、頻率偏移補償、色散補償、非綫性補償等關鍵功能。 相乾光通信的優勢：本章將清晰地闡述相乾光通信相比傳統IM/DD係統的優越性，包括： 更高的頻譜效率：支持更高級的調製格式，在單位帶寬內傳輸更多比特。 更長的傳輸距離：通過數字信號處理和先進的調製格式，能夠更好地補償色散和接收噪聲。 更強的靈活性：能夠適應不同的網絡需求和傳輸環境。 支持更寬的波長範圍：能夠利用光頻梳等技術，實現更密的光載波復用。 第三章：先進調製與編碼技術 為瞭進一步提升相乾光通信係統的性能，先進的調製和編碼技術扮演著至關重要的角色。本章將聚焦於這些創新技術的細節： 高級調製格式的深入分析：我們將對QAM、PSK等調製格式進行更深入的分析，探討其星座圖、信息承載能力、以及在不同信噪比條件下的性能錶現。同時，還會介紹一些新興的調製格式，如DP-QPSK（雙偏振四相相移鍵控），它利用瞭光信號的偏振自由度，進一步提升瞭傳輸容量。 編碼技術（Coding Techniques）：糾錯編碼（ECC）是現代通信係統中不可或缺的一部分，它能夠檢測和糾正傳輸過程中産生的錯誤。本章將重點介紹： 前嚮糾錯碼（FEC）：包括裏德-所羅門碼（RS碼）、捲積碼（Convolutional Codes）、Turbo碼，以及目前主流的低密度奇偶校驗碼（LDPC）和極化碼（Polar Codes）。我們將分析這些編碼方案的設計原理、編碼增益以及在光通信中的應用效果。 軟判決與硬判決解碼：解釋不同解碼方式對性能的影響。 聯閤編碼與調製（Joint Coded and Modulation, JCM）：探討將編碼與調製相結閤的策略，以實現更優的整體性能。 低功耗調製格式（Low-Power Modulation Formats）：介紹針對低功耗場景下，如何在保證一定傳輸速率的前提下，優化調製格式以降低功耗。 第四章：數字信號處理在相乾光通信中的應用 數字信號處理（DSP）是現代相乾光通信係統的“大腦”，它使得高階調製格式和長距離傳輸成為可能。本章將深入剖析DSP在相乾光通信中的核心作用： DSP處理器架構與功能：介紹DSP芯片的典型架構，包括ADC、CORDIC算法、FFT/IFFT、濾波器組等關鍵模塊。 載波同步與相位恢復（Carrier Synchronization and Phase Recovery）：詳細講解如何利用DSP技術，在接收端恢復本地振蕩器與輸入信號的頻率和相位同步，以消除載波泄漏和相位噪聲。 頻率偏移補償（Frequency Offset Compensation）：分析由光器件不穩定等原因引起的頻率偏移，並介紹DSP如何進行精確補償。 色散補償（Dispersion Compensation）： 電子色散補償（EDC）：DSP通過設計逆色散濾波器，在數字域內實時補償光縴的色散效應。我們將詳細分析EDC的工作原理、算法以及不同色散補償策略。 光信號處理（Optical Signal Processing）：簡要提及一些在光域實現的色散補償方法，並與EDC進行對比。 非綫性效應補償（Nonlinearity Compensation）：分析DSP在補償由光縴非綫性效應引起的信號失真方麵的作用，包括基於模型的方法和基於數據驅動的方法。 極化解復用與補償（Polarization Demultiplexing and Compensation）：對於雙偏振信號，DSP如何實現不同偏振信號的分離和校正。 性能監測與自適應調整（Performance Monitoring and Adaptive Adjustment）：DSP如何實時監測信號質量，並根據網絡狀態自適應調整係統參數。 第五章：先進復用技術與係統集成 為瞭最大化光縴的傳輸容量，先進的復用技術與相乾光通信係統緊密結閤。本章將探討這些關鍵技術： 波分復用（WDM）的演進： 密集波分復用（DWDM）：迴顧DWDM的基本原理，以及其在相乾光通信中的應用，實現極高的頻譜效率。 柔性網格（Flex-Grid）WDM：介紹Flex-Grid技術，它允許根據業務需求動態調整通道帶寬，實現更靈活的資源分配，尤其適閤異構業務混閤傳輸。 空分復用（SDM）： 多芯光縴（MCF）：介紹利用多芯光縴在同一根光縴中傳輸多個獨立信號的SDM技術。 多模光縴（MMF）：探討在多模光縴中利用不同空間模式進行復用。 SDM與相乾光通信的結閤：分析SDM如何與相乾光通信技術相結閤，實現傳輸容量的數倍提升。 極化復用（PDM）：詳細介紹PDM如何利用光信號的兩個正交偏振方嚮承載獨立信息，以及在相乾接收端如何進行解復用。 多載波調製（Multi-Carrier Modulation）： 光OFDM（Optical OFDM）：在光域實現OFDM技術，以對抗色散和非綫性效應。 子載波間隔優化（Sub-carrier Spacing Optimization）：探討不同子載波間隔對係統性能的影響，以及如何根據實際情況進行優化。 係統集成與網絡架構：探討這些先進技術如何集成到實際的光通信網絡中，包括光傳輸網絡（OTN）架構、軟件定義網絡（SDN）等，以實現智能化的資源管理和動態配置。 第六章：新興技術與未來展望 光通信技術日新月異，本章將對一些新興的、可能對未來光通信産生深遠影響的技術進行展望： 機器學習與人工智能（ML/AI）在光通信中的應用：探討如何利用ML/AI技術優化信號處理算法、網絡資源管理、故障預測與診斷，以及實現更智能化的網絡運維。 光計算與光互連：展望光計算在處理海量數據方麵的潛力，以及光互連技術在數據中心和高性能計算領域的應用。 矽光子技術（Silicon Photonics）：介紹矽光子技術在製造集成化、低成本光器件方麵的進展，以及其對未來光模塊和係統的影響。 量子通信與量子密鑰分發（QKD）：簡要介紹量子通信的基本原理，以及QKD在安全通信領域的潛在應用，並探討其與傳統光通信的融閤可能性。 太赫茲（THz）通信：探討太赫茲頻段作為未來超高速通信的可能性，以及其麵臨的挑戰與機遇。 未來光網絡架構：對未來光通信網絡可能的發展方嚮進行預測，包括更靈活、更智能、更高效的網絡架構。 本書旨在為讀者提供一個紮實而前沿的理論基礎和技術視野，幫助他們在理解和掌握現代光通信先進傳輸技術的道路上不斷前行，為推動下一代信息通信技術的發展貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和設計風格非常引人注目，封麵色彩的搭配既有科技感又不失優雅，讓人在書架上第一眼就會被吸引。內頁的排版也體現瞭齣版社的專業水準，字體清晰易讀，圖錶和公式的布局閤理，即使是涉及復雜理論的部分，也能保持視覺上的舒適度。拿到手裏沉甸甸的感覺，也讓人對內容的深度和廣度充滿瞭期待。從側麵來看，書脊的處理也相當精細，即便是經常翻閱，應該也能保持良好的形態。整體來看，這本書不僅是知識的載體，更像是一件值得收藏的工藝品，體現瞭對讀者閱讀體驗的尊重。這種對細節的關注，往往預示著內容本身也經過瞭嚴謹的打磨和考量，讓人對接下來的閱讀充滿信心和愉悅感。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格真是妙不可言，它在保持學術嚴謹性的同時，展現齣一種令人驚喜的敘事流暢性。作者在處理那些原本可能枯燥乏味的數學推導和物理原理時，巧妙地穿插瞭一些形象的比喻和生活化的類比，使得原本高聳入雲的理論仿佛變得觸手可及。閱讀過程中，我感受不到那種傳統教科書常見的“填鴨式”灌輸，反而更像是一位經驗豐富的導師在循循善誘，引導著我們一步步深入探索復雜的機製。特彆是對於一些核心概念的闡述，作者總能找到最簡潔、最精準的錶達方式，讓人在豁然開朗之餘，還能體會到文字背後的深厚功底。這種平衡掌握得極佳，既滿足瞭專業人士對深度的要求，也為初學者提供瞭友好的入門路徑。

評分☆☆☆☆☆

這本書的配圖質量和數量給我留下瞭極其深刻的印象。在技術書籍中，圖錶的質量往往決定瞭理論的可視化效果，而這本書在這方麵做得非常齣色。那些復雜的波形圖、係統結構圖以及性能對比麯綫，無一不經過精心繪製，綫條流暢，信息密度適中，既美觀又實用。它們不僅僅是文字的補充，更像是獨立的解釋工具，有些時候，一張精準的圖錶勝過韆言萬語的文字描述。很多時候，我隻需要盯著某張關鍵的示意圖看上幾分鍾，就能對一個復雜的概念産生直觀的認識。這充分體現瞭作者和齣版方在製作過程中，對提升讀者理解效率的用心良苦。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構編排邏輯性極強，章節之間的銜接自然而然，層層遞進，就像是精心設計的迷宮，每走一步都有新的發現，但絕不會讓人迷失方嚮。從基礎概念的建立，到關鍵模型的推導，再到復雜係統的性能分析，每一步都踏實有力，為後續內容的展開奠定瞭堅實的基礎。我尤其贊賞作者在引入新概念時所采用的對比方法，通過將新理論與經典理論進行對照，不僅突齣瞭新方法的優越性，也清晰地勾勒齣瞭技術演進的脈絡。這種清晰的脈絡感，讓讀者能夠輕鬆地在大腦中構建起一個完整的知識地圖，有效地避免瞭知識點的碎片化，使得學習過程高效且富有成就感。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期關注前沿通信技術的工程師，我特彆欣賞這本書在理論深度上的投入。它沒有停留在對現有技術的簡單羅列和描述，而是真正深入到瞭“理論的根基”進行挖掘和構建。書中對於某些前沿假設的探討，顯示齣作者團隊對該領域未來發展方嚮的深刻洞察力。我發現自己過去在實踐中遇到的一些疑難問題，在閱讀相關章節後，仿佛找到瞭理論上的“原點”和解釋的鑰匙。這種自底嚮上構建知識體係的方式，極大地提升瞭我對整個技術棧的理解層次，不再滿足於停留在錶麵的應用層麵，而是能夠從更本質的角度去分析和優化係統性能。這對於需要進行創新性研究和設計工作的人來說，無疑是一筆寶貴的財富。