光縴通信原理(第2版)(21世紀高等學校規劃教材 電子信息) 袁國良著 978730226 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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袁國良著 著

圖書標籤:

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齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302263319

商品編碼：29300751997

包裝：平裝

齣版時間：2012-05-01

基本信息

書名：光縴通信原理(第2版)(21世紀高等學校規劃教材 電子信息)

定價：29.50元

作者：袁國良著

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2012-05-01

ISBN：9787302263319

字數：

頁碼：

版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.640kg

編輯推薦

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本書力求從基礎知識齣發，循序漸進、由淺入深，對光縴通信原理進行全麵的介紹。

注重可讀性和實用性，提供PPt課件，習題解答。

本書可以滿足對高等學校信息與通信工程專業本科生和研究生的教學需要，也可供相關專業的學生學習，同時可供從事該領域工作的廣大科研與工程技術人員參考。

內容提要

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　　《21世紀高等學校規劃教材·電子信息：光縴通信原理（第2版）》主要介紹光縴通信的原理及其發展；光縴通信的物理學基礎；光縴的傳輸理論和特性；光源和光電檢測器的結構與工作原理；光發射機和光接收機，光纜和光縴通信器件；光縴通信係統的構成、性能和設計；係統性能的提高，包括光放大和色散補償技術、光波分復用技術、相乾光通信、光孤子通信等；光縴通信的基本實驗。
　　本書力求從基礎知識齣發，深入淺齣、循序漸進，以方便讀者閱讀。本書可以作為高等學校本科生和研究生的教材，也可以作為從事光縴通信的科研人員、工程技術人員和其他相關人員的參考書。

目錄

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章 光縴通信概述
1.1 什麼是光縴通信
1.2 光縴通信的發展曆史
1.3 光縴通信的優點及其應用
1.4 光縴通信係統的組成
1.5 光縴通信的發展趨勢
小結
習題

第2章 光的性質
2.1 光的反射、摺射和全反射
2.2 光的電磁理論
2.3 光的乾涉和衍射
2.4 光的偏振
2.5 光的吸收、色散和散射
2.6 光的量子性
2.7 激光
小結
習題

第3章 光縴
3.1 光縴概述
3.2 多模光縴的射綫光學理論分析
3.3 階躍型光縴的波動光學理論
3.4 階躍型光縴標量模的可導與截止
3.5 光縴的損耗特性
3.6 光縴的色散特性
3.7 光縴的非綫性效應
3.8 單模光縴
小結
習題

第4章 光源和光電檢測器
4.1 半導體的能帶理論
4.2 PN結的能帶結構
4.3 光源的異質結結構
4.4 發光二極管
4.5 半導體激光器
4.6 LD的工作特性
4.7 光電檢測器
4.8 PIN和APD的工作原理
4.9 光電檢測器的工作特性
小結
習題

第5章 光端機
5.1 光源與光縴的耦閤
5.2 光調製
5.3 光發射機
5.4 光接收機
5.5 光接收機的噪聲分析
5.6 光接收機的誤碼率和接收靈敏度
5.7 光中繼器
小結
習題

第6章 光纜和光縴通信器件
6.1 光縴的溫度特性和機械特性
6.2 光纜的種類、材料及其結構
6.3 光縴通信器件及其性能參數
6.4 光縴的連接和光縴連接器
6.5 光縴分路與耦閤器
6.6 光衰減器和光隔離器
6.7 光開關
小結
習題

第7章 光縴通信係統
7.1 數字光縴通信係統
7.2 同步數字體係
7.3 光縴通信的綫路碼型
7.4 光縴損耗和色散對係統的限製
7.5 光縴通信的性能指標
7.6 光縴通信係統設計
7.7 光縴通信工程概述
小結
習題

第8章 係統性能的提高
8.1 光放大器及其工作性能
8.2 摻鉺光縴放大器
8.3 光縴喇曼放大器
8.4 色散補償技術
8.5 多信道復用技術
8.6 光波分復用原理
8.7 光波分復用技術
8.8 光波分復用器
8.9 WDM設計中考慮的重要問題
8.10 相乾光縴通信和光孤子通信
小結
習題

第9章 光網絡
9.1 SDH光同步數字傳送網
9.2 WDM光傳送網
9.3 智能光網絡
9.4 城域光網絡
9.5 光縴接入網
小結
習題

0章 光縴通信實驗
10.1 光縴認識實驗
10.2 光縴通信基礎實驗
10.3 光縴衰減係數測量
10.4 多模光縴帶寬的測量
10.5 光縴無源器件特性
10.6 光發送實驗
10.7 光接收實驗
10.8 光波分復用實驗
10.9 光縴通信仿真實驗
小結
附錄A SDH係統光接口標準
附錄B 光縴通信常用英文縮寫
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《現代通信係統導論》 內容簡介 在信息爆炸的時代，通信技術的發展日新月異，深刻地改變著人類社會的溝通方式、生活模式乃至經濟格局。本書旨在為讀者構建一個現代通信係統的宏觀認知框架，從基礎原理到前沿技術，深入淺齣地剖析通信世界的奧秘。我們希望通過本書，讀者不僅能夠理解當前通信係統的運作機製，更能洞察其未來的發展趨勢，為進一步的專業學習和實踐打下堅實的基礎。 第一部分：通信係統的基石 本部分著重於通信係統最核心、最普遍的概念和技術。 信號與係統: 任何通信過程都離不開信號的傳遞。本書首先會深入探討不同類型的信號，包括連續信號與離散信號、周期信號與非周期信號、確定信號與隨機信號等。我們將詳細介紹信號在時域和頻域的錶示方法，以及傅裏葉變換、拉普拉斯變換等數學工具在信號分析中的重要作用。隨後，我們將引入“係統”的概念，闡述綫性時不變（LTI）係統的基本性質，如疊加性、時移不變性，並通過捲積運算來描述係統對輸入信號的響應。理解信號的性質和係統的行為，是掌握一切通信原理的前提。 信息論基礎: 信息是通信的本質。本部分將介紹信息論的奠基性概念，包括信息量、熵、互信息等。我們將解釋信源編碼的目標——如何高效地壓縮信息，並介紹熵編碼（如霍夫曼編碼、算術編碼）的基本原理和應用，以期在不丟失信息或有限度丟失信息的情況下，實現數據傳輸的比特率最小化。 信道傳輸: 信號在傳輸過程中會受到各種乾擾和衰減，這些統稱為噪聲。本部分將詳細分析通信信道中的常見噪聲類型，如加性高斯白噪聲（AWGN）、衰落、失真等，並闡述它們對信號質量的影響。我們將引入信噪比（SNR）這一關鍵指標，解釋其在衡量通信質量中的作用，並介紹如何通過功率控製、編碼等手段來對抗噪聲，提高傳輸的可靠性。 調製與解調: 為瞭使信息信號能夠適應不同的傳輸媒介，我們需要對其進行調製。本部分將係統地介紹各種調製技術，包括幅度調製（AM）、頻率調製（FM）、相位調製（PM）等模擬調製方法，以及幅度鍵控（ASK）、頻率鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）和正交幅度調製（QAM）等數字調製方法。我們將深入分析不同調製方式的優缺點、頻譜效率和抗噪聲性能，並介紹相應的解調原理，以恢復原始信息。 第二部分：數字通信的演進 隨著數字技術的飛速發展，數字通信已成為現代通信的主流。本部分將聚焦於數字通信的關鍵技術。 數字基帶傳輸: 在數字信號傳輸的早期階段，信號在傳輸前並未被轉換為高頻信號，而是直接在基帶上傳輸。本部分將介紹數字基帶傳輸的各種綫路編碼技術，如單極性、雙極性、曼徹斯特編碼等，分析它們的波形特性、頻譜特性以及直流分量問題。同時，我們將探討基帶傳輸中的碼間串擾（ISI）現象，以及如何通過均衡技術來剋服這一問題。 信道編碼與糾錯: 為瞭提高數字通信的可靠性，抵禦信道噪聲和乾擾，信道編碼技術應運而生。本部分將詳細介紹不同類型的信道編碼，包括塊碼（如循環冗餘校驗碼CRC、漢明碼、裏德-所羅門碼）和捲積碼。我們將闡述它們如何通過引入冗餘信息來檢測和糾正錯誤，並介紹譯碼的基本算法（如硬判決、軟判決、維特比算法）。 多路復用技術: 為瞭在有限的通信資源上同時傳輸更多信息，多路復用技術至關重要。本部分將深入探討三種主要的多路復用方式：頻分多路復用（FDM）、時分多路復用（TDM）和碼分多路復用（CDM）。我們將分析每種技術的原理、實現方式以及各自的優缺點，並介紹在實際通信係統中它們的應用場景。 數字信號處理: 數字信號處理（DSP）是現代通信係統不可或缺的組成部分。本部分將介紹DSP在通信中的關鍵應用，包括數字濾波（如FIR、IIR濾波器）、采樣與量化（包括奈奎斯特定理）、以及數字信號的重構和恢復。我們將強調DSP在提高信號質量、降低係統復雜度方麵的作用。 第三部分：現代通信係統的關鍵技術與應用 本部分將深入探討當前通信係統中的熱點技術，以及它們在不同領域的應用。 移動通信係統: 隨著智能手機的普及，移動通信已成為人們日常生活中最主要的通信方式。本部分將追溯移動通信的發展曆程，從第一代模擬移動通信到如今的第五代（5G）和未來的第六代（6G）技術。我們將詳細介紹蜂窩網絡的基本原理，包括小區劃分、頻率復用、切換等。對於現代移動通信，我們將重點闡述OFDM（正交頻分復用）、MIMO（多輸入多輸齣）等關鍵技術，分析它們如何在提高頻譜效率、係統容量和連接可靠性方麵發揮作用，並展望5G/6G帶來的新機遇，如增強移動寬帶（eMBB）、海量物聯網（mMTC）和超可靠低時延通信（uRLLC）。 衛星通信: 衛星通信以其覆蓋範圍廣、不受地麵基礎設施限製的特點，在遠程通信、廣播、導航等領域發揮著重要作用。本部分將介紹不同軌道高度的通信衛星（如同步軌道、中圓軌道、低地球軌道）的特點及其對通信係統的影響。我們將探討衛星通信的鏈路設計，包括上行鏈路和下行鏈路的功率預算、天綫增益、噪聲溫度等關鍵參數的計算。 光縴通信基礎: 光縴通信以其巨大的傳輸容量、低損耗和抗乾擾能力，成為現代長距離通信和寬帶接入的核心技術。本部分將介紹光縴的結構與原理，包括全反射的物理機製、單模光縴與多模光縴的區彆。我們將探討光信號的産生（光源）、傳輸（光放大器）和接收（光電探測器），以及光縴通信係統中關鍵的損傷機製，如色散和非綫性效應，並介紹相應的補償技術。 現代編碼調製方案（以OFDM和QAM為例）: 在現代高速通信係統中，OFDM技術因其強大的抗多徑能力和頻譜利用率而得到瞭廣泛應用，尤其是在Wi-Fi、LTE和5G等係統中。本部分將詳細闡述OFDM的原理，包括子載波劃分、IFFT/FFT變換、以及循環前綴（CP）的作用。同時，我們將深入探討先進的數字調製技術，如高階QAM（如64QAM, 256QAM），以及它們如何通過增加每個符號攜帶的信息量來提高數據傳輸速率，並分析在實際係統中它們與OFDM的結閤應用。 網絡通信與協議: 通信係統最終服務於信息的交換和共享，這離不開通信網絡的構建和協議的支撐。本部分將介紹計算機網絡的基本模型，如OSI參考模型和TCP/IP協議棧。我們將重點講解IP地址、子網掩碼、路由選擇等網絡層的功能，以及TCP和UDP等傳輸層協議的工作機製，分析它們在不同應用場景下的適用性。 第四部分：通信技術的未來展望 通信技術的演進永無止境。本部分將展望未來通信的發展趨勢。 人工智能與通信: 人工智能（AI）正在深刻地改變著通信係統的設計、優化和管理。本部分將探討AI在通信中的應用，例如在信道估計、信號檢測、資源調度、故障預測和網絡安全等方麵的潛力。我們將分析機器學習和深度學習如何賦能通信係統，使其更加智能化、自適應和高效。 物聯網（IoT）與下一代通信: 物聯網的興起對通信係統提齣瞭新的挑戰和機遇。本部分將討論支撐海量物聯網設備連接和數據傳輸的通信技術，包括低功耗廣域網（LPWAN）技術（如LoRa, NB-IoT）以及未來5G/6G網絡在支持物聯網方麵的能力。 無綫通信的邊界拓展: 隨著頻譜資源的日益飽和，研究人員正積極探索新的無綫通信頻段和技術。本部分將介紹太赫茲通信、可見光通信等前沿技術，分析其潛在的應用場景和技術挑戰。 本書內容豐富，覆蓋麵廣，力求全麵展現現代通信係統的技術全貌。我們希望通過對這些基礎原理、核心技術和前沿應用的深入探討，能夠激發讀者對通信科學的興趣，並為他們在未來的學習和工作中提供有益的參考。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對光學和通信技術都充滿好奇的業餘愛好者，一直希望能夠係統地瞭解光縴通信這個領域。《光縴通信原理（第2版）》這本書，對於我這樣的非專業讀者來說，也提供瞭非常友好的學習路徑。雖然我可能無法深入理解所有的數學推導，但書中對於各種光縴類型（如單模光縴、多模光縴）的特性差異，以及它們在不同應用場景下的優劣勢的介紹，讓我對光縴有瞭初步的認識。我尤其喜歡書中關於光縴連接和耦閤的章節，它用非常直觀的圖解展示瞭光信號如何在不同的器件之間傳輸和連接，讓我對整個光通信係統的“骨骼”有瞭清晰的認知。此外，書中對光通信在互聯網、移動通信等現代生活中的重要作用的闡述，也讓我感受到瞭這項技術對我們社會的巨大影響，更加激發瞭我進一步探索的興趣。這本書就像一座橋梁，連接瞭我對未知的好奇和對知識的渴望，讓我能夠在一個相對輕鬆愉快的氛圍中，逐步構建起我對光縴通信的基本概念。

評分☆☆☆☆☆

我是一名剛剛步入社會的應屆畢業生，在一傢網絡設備公司從事産品開發工作。《光縴通信原理（第2版）》這本書是我在大學期間最喜歡的一本教材之一。它以一種非常易於理解的方式，將光縴通信這個看似高深的領域變得生動有趣。我記得在學習書中關於光信號傳輸損耗的部分時，作者用瞭很多形象的比喻，比如光信號就像在走迷宮，每經過一個彎道或障礙都會損失能量。這讓我很快就理解瞭吸收損耗、散射損耗以及連接器損耗等不同類型的損耗是如何影響信號的傳輸距離和質量的。而且，書中對於光縴的製造工藝和測試方法也有所提及，這讓我不僅瞭解瞭光縴的原理，還對它的“誕生”過程有瞭初步的認識，感覺非常神奇。這本書的內容覆蓋麵很廣，從最基礎的光學原理到復雜的係統設計，都能夠找到相應的解釋，為我日後的工作奠定瞭堅實的基礎，讓我能夠更自信地投入到實際工作中。

評分☆☆☆☆☆

這本書實在太棒瞭！作為一名初涉光通信領域的學生，我一直覺得這個學科既神秘又充滿挑戰。拿到《光縴通信原理（第2版）》這本書後，我最深的感受就是它的係統性和深入淺齣。從最基礎的光縴結構、光波導理論講起，循序漸進地引導我們理解光在光縴中傳輸的物理機製。尤其是關於模式理論和色散的部分，袁國良教授用瞭很多生動的例子和清晰的圖示，讓我這個之前對數學公式感到頭疼的學生也能慢慢理解其中的奧秘。書中不僅講解瞭理論，還涉及到瞭許多實際的光源、探測器以及連接器的原理和應用，這對於我們理解光通信係統的構成至關重要。我特彆喜歡書中對於光信號的調製、解調以及放大技術的介紹，這些內容直觀地展示瞭光信號如何被處理和傳輸，讓我對整個光通信鏈路有瞭更清晰的認識。而且，教材的編排也非常閤理，每章的知識點都梳理得井井有條，配有恰當的習題，能夠幫助我們鞏固所學。感覺這本書就像一個引路人，為我打開瞭光通信世界的大門，讓我對未來的學習充滿瞭信心和期待。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在通信工程領域工作瞭多年的工程師，我一直關注著光通信技術的最新發展。從早期的單模光縴到如今速率不斷攀升的光網絡，光通信技術的發展速度令人驚嘆。《光縴通信原理（第2版）》這本書，盡管是一本教材，但其內容的前瞻性和實用性，確實讓我感到驚喜。書中對於下一代光通信技術的一些初步探討，比如更高階的調製格式、空分復用等，雖然可能還未完全普及，但已經觸及到瞭未來光通信發展的重要方嚮。讓我印象深刻的是，書中對光器件的性能指標和可靠性分析也進行瞭詳細的介紹，這對於我們工程人員在選擇和設計光通信係統時，具有直接的指導意義。理解這些參數和指標背後的原理，能夠幫助我們做齣更明智的技術決策，優化係統性能，降低成本。這本書就像一位經驗豐富的老友，用一種非常接地氣的方式，分享瞭光通信領域的核心知識和發展趨勢，讓我能夠更好地理解當下的技術和預見未來的發展。

評分☆☆☆☆☆

我是一名正在攻讀研究生學位的在讀博士，研究方嚮與光通信網絡密切相關。在撰寫論文的過程中，我需要查閱大量的文獻資料，其中涉及到一些比較前沿和深入的光通信技術。《光縴通信原理（第2版）》這本書確實給我帶來瞭很大的啓發。它不僅僅停留在基礎知識層麵，而是對一些復雜的光學現象和物理過程進行瞭深刻的剖析。例如，書中對於非綫性光學效應的闡述，特彆是受激拉曼散射、受激布裏淵散射等在光縴中引起的損傷和信號衰減的機理，以及如何采取相應的措施來抑製這些效應，這些內容對於理解高速光通信係統中的挑戰非常有幫助。此外，書中關於光縴傳感技術的部分也讓我眼前一亮，它不僅僅局限於傳統的通信應用，還將光縴技術拓展到瞭更為廣闊的領域，這對我拓展研究思路提供瞭新的視角。雖然這本書是麵嚮本科生教材，但其內容的深度和廣度，特彆是對於一些關鍵物理現象的解釋，對於研究生階段的學習和研究也具有很高的參考價值，能夠幫助我們快速地構建起紮實的理論基礎，為進一步深入研究打下堅實的基礎。