| 商品名称: 高速光纤通信中数字信号处理算法原理与应用(**卷):单载波调制技术 | 出版社: 清华大学出版社 | 出版时间:2018-04-01 |
| 作者:余建军 | 译者: | 开本: 其它 |
| 定价: 109.00 | 页数: | 印次: 1 |
| ISBN号:9787302499671 | 商品类型:图书 | 版次: 1 |
本书作者团队在高速光传输领域进行了二十余年研究,在大容量、高速率光纤传输方面创造了多项世界纪录。本书概括了光纤通信中的*前沿技术。 让读者能够了解现在的高速光通信中的各种调制技术和先进算法,使读者进行知识更新。
本书主要介绍了高速光纤通信技术中采用单载波调制的数字信号处理技术的原理和在系统中的应用。主要内容包括采用单载波调制技术的线性和非线性补偿算法原理和应用,全光奈奎斯特信号产生与处理,以及提高信号接收灵敏度和传输带宽的几何整形和概率整形技术。 本书适合从事通信领域包括光纤通信、无线通信等研究的工程技术人员,以及高等院校通信工程等相关专业的教师和研究生阅读。
余建军,复旦大学教授,国家“千人计划”专家。长期从事高速光传输技术的研究。发表学术论文500余篇,获得60余项美国专利授权。博士论文被评为“全国**博士学位论文”;是教育部“长江学者奖励计划”特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者和美国光学学会会士。
**卷目录 第1章绪论 1.1研究背景和意义 1.2国内外研究现状 1.2.1国际研究现状 1.2.2国内研究现状 1.3本书内容和结构安排 1.3.1本书的研究内容和意义 1.3.2本书的结构安排 参考文献 第2章单载波相干光传输系统基本算法 2.1引言 2.2IQ不平衡补偿和正交归一化 2.3光纤色度色散补偿 2.3.1色散补偿概述 2.3.2色散补偿基本结构 2.3.3频域均衡算法 2.3.4时域均衡算法 2.4时钟恢复算法 2.5信道动态均衡算法与偏振解复用 2.5.1盲均衡的基本原理 2.5.2经典CMA算法 2.5.3针对偏振复用信号的CMA算法 2.5.4针对高阶非恒模调制的CMMA算法 2.5.5改进级联多模算法 2.5.6独立成分分析 2.6载波恢复算法 2.6.1频率偏移补偿算法 2.6.2基于V�睼的频偏估计算法 2.6.3基于FFT的频偏估计算法 2.6.4基于四次方频偏估计算法 2.7相位补偿算法 2.7.1基于V�睼的相位补偿算法 2.7.2基于前馈的相位旋转相位补偿 2.7.3修正的V�睼相偏算法与*大似然相结合的恢复算法 2.7.4盲相位搜索算法及其改进算法 2.8算法演示与总结 参考文献 第3章准线性相干光传输系统与数字信号处理 3.1引言 3.2相干光传输系统的理论模型和损伤机理 3.3带限信号时域数字预均衡技术研究 3.3.1基于接收机端自适应均衡器的数字时域预均衡原理 3.3.2相干光通信系统的线性数字预均衡实现方法 3.3.3相干光通信时域数字预均衡仿真结果分析 3.3.4实验结果 3.4小结 参考文献 第4章高谱效率超奈奎斯特波分复用系统研究 4.1引言 4.2超奈奎斯特信号多模盲均衡算法 4.2.1多模盲均衡算法的原理 4.2.2多模盲均衡算法的仿真结果分析 4.2.3多模盲均衡算法的实验对比研究 4.3四载波的数字超奈奎斯特信号产生与400Gbit/s传输 4.3.1数字超奈奎斯特信号产生的原理 4.3.2四载波512Gbit/s的超奈奎斯特WDM信号产生 与传输实验 4.4单载波110Gbaud的超奈奎斯特滤波信号的400Gbit/s 传输实验 4.4.120×440Gbit/s超奈奎斯特 WDM长距离传输实验 4.4.210信道超奈奎斯特 WDM信号在ROADM链路中的 传输实验 4.4.3基于128.8Gbaud PDM�睶PSK的单载波400Gbit/s 信号在陆地光纤链路中的传输实验 4.5小结 参考文献 第5章全光奈奎斯特信号产生与处理 5.1引言 5.2全光奈奎斯特脉冲产生与信号复用原理 5.2.1高质量Sinc型奈奎斯特脉冲产生基本理论 5.2.2全光奈奎斯特信号复用和相干探测的原理 5.2.3基于MZM和带通滤波器的全光奈奎斯特脉冲 产生原理 5.3单偏振125Gbaud全光奈奎斯特 QPSK信号的产生与相干探测 实验 5.4偏振复用的全光奈奎斯特信号长距离传输实验 5.5小结 参考文献 第6章光纤信道非线性补偿算法研究 6.1引言 6.2DBP光纤非线性补偿算法的原理 6.2.1基于4×160.8Gbit/s波分复用PDM�睶PSK信号的 非线性补偿实验 6.2.2基于对数步长的改进数字非线性补偿算法 6.3小结 参考文献 第7章概率整形技术研究 7.1引言 7.2概率整形技术的基本原理 7.2.1概率整形技术的定义和实现方法 7.2.2概率整形技术改善误码性能的原因分析 7.2.3概率整形技术的算法 7.3仿真探究概率整形技术的可行性 7.3.1仿真装置 7.3.2仿真结果及分析 7.4实验探究概率整形技术对RoF系统的优化 7.4.1PS��16QAM与16QAM的比较 7.4.2在40m无线传输的RoF系统中探究PS性能 7.5小结 参考文献 第8章超高波特率光信号传输技术 8.1引言 8.2110Gbaud 极化复用的QPSK信号传输3000千米 8.2.1实验设置 8.2.2实验结果分析 8.2.3多链路系统性能 8.3128Gbaud 极化复用QPSK信号传输1万千米 8.3.1实验设置 8.3.2实验结果分析 8.4128Gbaud 极化复用的16QAM 信号长距离传输 8.4.1实验设置 8.4.2实验结果分析 8.5小结 参考文献 第9章高阶调制码光信号传输技术 9.1引言 9.2编码开销和带宽限制的权衡 9.334Gbaud PM��256QAM信号产生 9.4单载波400Gbit/s PM��256QAM信号传输实验 9.5小结 参考文献 第10章无载波幅相调制技术 10.1引言 10.2CAP的调制与解调原理 10.2.1单带CAP�瞞QAM的调制与解调原理 10.2.2多带CAP信号的调制与解调原理 10.3多带多阶CAP用于WDM�睵ON接入网的研究 10.4CAP��64QAM在无线接入网的应用 10.5基于DML的60Gbit/s CAP��64QAM传输实验 10.6100Gbit/s带电色散补偿的CAP长距离传输 10.6.1无载波幅度相位调制的数字信号处理 10.6.2SSB信号的生成 10.6.3实验装置图和结果 10.6.4基于DDMZM的预色散和色散补偿光纤之间的 比较 10.6.5基于DDMZM的预色散和SSB之间的比较 10.6.6DDMZM和IQ调制器之间的比较 10.6.7结论 10.7小结 参考文献 第11章PAM4信号调制和基于数字信号处理的探测技术 11.1引言 11.2PAM4调制原理与相关算法 11.2.1PAM4调制原理 11.2.2DD�睱MS算法 11.2.3预色散补偿原理 11.2.4查找表算法 11.3PAM4高速传输系统 11.3.14通道IM/DD 112.5Gbit/s PAM4传输系统 11.3.250Gbit/s和64Gbit/s PAM4 PON下行传输系统 11.3.34通道IM/DD 112Gbit/s PAM4预色散补偿传输 系统 11.3.4极化复用的400Gbit/s PAM4信号产生和相干探测 11.4小结 参考文献 第二卷目录 第12章光OFDM原理 第13章直接检测OFDM的基本数字信号处理技术 第14章强度调制直接检测高速光纤接入系统 第15章基于IQ调制直接检测的高速光纤接入系统 第16章前向纠错码 第17章高谱效率光四维调制基本原理与关键技术 第18章光通信系统中的机器学习算法
我从事光通信器件的研究工作,深知微观层面的信号处理对整体性能有着决定性的影响。这本书在对信号处理算法原理的阐述上,其深度和精确度令人赞叹。我尤其对书中关于“误码率(BER)”和“信噪比(SNR)”的分析印象深刻。作者通过详细的数学推导和仿真分析,揭示了不同的信号处理算法如何影响最终的误码率和信噪比,以及如何通过优化算法参数来达到最佳的传输性能。书中对各种噪声源,如热噪声、散粒噪声和激光强度噪声的建模,以及如何通过信号处理技术来抑制这些噪声,让我对这些看似微不足道的干扰如何影响高速传输有了更深刻的认识。这对于我今后在器件研发中,如何从源头上降低噪声,提高信号质量,提供了重要的理论指导。
评分这本书的结构安排非常合理,内容循序渐进,非常适合我这种想要系统性学习的读者。我特别欣赏作者在介绍完基本的数字信号处理理论后,立刻将其与光纤通信的实际问题相结合。例如,在讲解了FFT(快速傅里叶变换)和IFFT(逆快速傅里叶变换)后,书中就详细讨论了它们在OFDM(正交频分复用)技术中的应用,以及OFDM如何在高速光通信中克服色散和串扰问题。这种“理论-应用”的模式,让我在学习理论知识的同时,能够立即看到其在真实世界中的价值和意义。书中的代码示例,虽然不是重点,但其提供的思路也让我受益匪浅,让我能够尝试着去实现一些简单的算法,加深对原理的理解。
评分这本书的价值远不止于对算法原理的深入剖析,更在于其对实际应用的细致描绘。我最看重的是作者如何将那些枯燥的数学公式与光纤通信系统中真实的场景联系起来。例如,在讨论多径效应和色散补偿时,书中详细介绍了如何运用递归最小二乘(RLS)算法和维特比(Viterbi)算法来动态调整均衡器参数,以适应不断变化的信道条件。这些章节的描述非常生动,作者通过举例说明,让我能够清晰地看到这些算法是如何在光接收端工作的,如何识别并消除由于光纤长度、模式和温度变化等因素造成的信号劣化。更让我惊喜的是,书中还涉及到了高级的调制格式,如PAM4和QAM,以及它们在高速传输中的挑战,并给出了相应的信号处理对策。这对于我正在进行的高速光模块设计工作非常有启发,让我对如何优化信号质量,提升传输速率有了更深刻的认识。这本书就像一个经验丰富的工程师在手把手教我,让我感觉自己不再是纸上谈兵,而是真正掌握了解决实际问题的能力。
评分对于我这样的硬件工程师而言,理解软件算法在高速光通信中的作用至关重要。这本书在这方面做得非常出色。它不仅仅停留在算法的理论层面,而是深入探讨了这些算法在FPGA、ASIC等硬件平台上的实现问题。我特别关注了书中关于“实时处理”和“低功耗设计”的内容,作者讨论了如何在有限的计算资源下,设计出高效且低功耗的数字信号处理单元。这对于我今后的芯片设计工作非常有指导意义。例如,在实现自适应均衡器时,书中提供了一些优化策略,能够显著降低计算复杂度,从而满足高速实时处理的需求。这本书让我更加清晰地认识到,算法的设计和硬件的实现是相辅相成的,只有两者协同优化,才能最终实现高性能的光通信系统。
评分不得不说,这本书在内容的深度和广度上都超出了我的预期。它不仅仅是停留在基础理论层面,而是深入探讨了许多前沿的信号处理技术在光纤通信领域的最新进展。我特别对书中关于“盲均衡”和“自适应信号处理”的章节印象深刻。作者以非常清晰的逻辑,阐述了在接收端无法获得信道信息的情况下,如何通过信号的统计特性或者特定的训练序列来推断信道并进行补偿。这在一些对成本敏感或者对同步要求极高的应用场景下尤为重要。此外,书中对低密度奇偶校验(LDPC)码和极性(Polar)码等先进信道编码技术在光通信中的应用也进行了详细的介绍,这对于提升系统的抗噪声能力和纠错能力至关重要。这些内容让我对未来光通信系统的性能提升有了更清晰的认识,也为我今后的研究方向提供了新的思路。
评分这本书的语言风格非常吸引人,作者并没有使用过于生僻的专业术语,而是尽量用清晰易懂的方式来解释复杂的概念。我之前尝试过阅读一些信号处理的专业书籍,常常因为晦涩的语言而望而却步,但这本书却让我乐在其中。即使遇到一些比较抽象的数学公式,作者也会通过丰富的图例和直观的演示来帮助我们理解。我特别喜欢书中关于“信号检测”和“符号判决”的章节,作者详细介绍了各种判决规则,如最大后验概率(MAP)和最小均方误差(MMSE),以及它们在实际应用中的选择依据。这些内容让我能够更清晰地理解,在高速传输的信号中,如何准确地识别出原始的数字比特。
评分这本书的开篇就给我一种沉浸式的体验,仿佛一下子被拉进了高速光纤通信那令人眼花缭乱的数字世界。作者并非简单地罗列公式和理论,而是从最基础的概念讲起,循序渐进地引导读者理解那些支撑起现代通信基石的复杂算法。我尤其欣赏其中对各种信号失真和噪声的处理方法,书中详细阐述了均衡技术,比如决策反馈均衡(DFE)和最大似然序列估计(MLSE),以及它们在实际应用中的优劣。作者通过大量的图示和仿真结果,生动地展示了这些算法如何在信号传输过程中“拯救”失真信号,使其恢复清晰。阅读过程中,我不断地回想起自己曾经在一些科研项目中遇到的信号处理难题,当时真是束手无策,而这本书的出现,无疑为我提供了一套系统的解决方案和全新的视角。它不仅仅是理论的堆砌,更像是经验的传承,将那些抽象的数学模型与生动的工程实践紧密结合。对于我这样希望深入理解光纤通信底层技术的人来说,这本书无疑是一笔宝贵的财富,让我能够更自信地面对未来的挑战。
评分作为一名初入光通信领域的学生,我常常感到无从下手,理论知识与实际应用之间存在一道难以逾越的鸿沟。幸运的是,我找到了这本书。它用一种非常平实的语言,将那些听起来高深莫测的数字信号处理算法,分解成一个个易于理解的概念。我尤其喜欢书中关于“信号恢复”和“噪声抑制”部分的讲解,作者详细介绍了各种滤波器,如FIR滤波器和IIR滤波器,以及它们在实际应用中的设计原则和性能评估。书中大量的实例分析,让我能够直观地看到这些算法是如何作用于实际的信号,如何滤除干扰,如何提升信号的信噪比。这些内容极大地增强了我对光通信系统稳定性和可靠性的理解,也为我日后进行系统设计和故障排除打下了坚实的基础。
评分在光纤通信领域,算法的创新是推动技术进步的关键。这本书不仅介绍了经典的信号处理算法,还对一些新兴的算法及其在光通信中的应用进行了展望。我非常关注书中关于“机器学习”和“人工智能”在光通信信号处理中的应用的部分。作者探讨了如何利用深度学习模型来代替传统的均衡器或者信道估计器,从而实现更强大的自适应能力和更高的处理精度。这让我看到了光通信领域未来的发展方向,也激发了我对利用AI技术解决复杂信号处理问题的兴趣。这本书为我提供了一个广阔的视野,让我能够站在更高的角度去审视和思考光通信技术的未来。
评分我一直对光纤通信领域充满好奇,特别是那些能够驱动高速数据传输的“幕后英雄”——数字信号处理算法。这本书恰恰满足了我的这种求知欲。作者在讲解过程中,巧妙地穿插了大量的历史发展脉络和技术演进的视角。比如,在介绍早期信号处理算法时,会对比其局限性,然后引出现代更高效的算法。这种方式让我不仅理解了“是什么”,更理解了“为什么”。尤其是在阐述信道估计和均衡技术时,作者没有回避其数学上的复杂性,但通过多种解释方式,比如结合图解和类比,使得原本晦涩的数学原理变得易于理解。我感觉自己像是在跟随一个经验丰富的向导,一步步探索数字信号处理在高速光纤通信中的奥秘。
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