无线光通信中的部分相干光传输理论 柯熙政,邓莉君 9787030503589 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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柯熙政，邓莉君 著

图书标签:

• 无线光通信
• 部分相干光
• 光传输理论
• 自由空间光通信
• 大气湍流
• 信道建模
• 调制解调
• 接收机设计
• 光通信系统
• 柯熙政

店铺： 书逸天下图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030503589

商品编码：29334886706

包装：平装

出版时间：2017-08-01

基本信息

书名：无线光通信中的部分相干光传输理论

定价：90.00元

作者：柯熙政,邓莉君

出版社：科学出版社

出版日期：2017-08-01

ISBN：9787030503589

字数：

页码：

版次：31

装帧：平装

开本：128开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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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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深度探索，开启无线光通信的无限可能 无线光通信，作为一种新兴的通信技术，以其高带宽、高安全性、低功耗等独特优势，正以前所未有的速度改变着信息传播的方式，并在未来的通信网络中扮演着越来越重要的角色。从地面到太空，从室内到室外的各种场景，无线光通信的应用前景广阔，吸引着全球科学家和工程师的目光。然而，要充分发挥其潜力，深入理解其背后的科学原理，特别是光在复杂无线信道中的传输特性，是至关重要的。 本书并非对某一特定领域进行浅尝辄止的介绍，而是致力于为读者提供一个全面、深入的理论框架，用以理解和分析无线光通信系统中最为关键的挑战之一：部分相干光传输。我们知道，理想的激光器发出的光束在理论上是完全相干的，即光波的相位关系是严格确定的。然而，在实际的无线光通信系统中，由于光源的不完美性、大气湍流、多径效应以及接收端器件的限制等多种因素的影响，实际传输的光束往往表现出一定程度的相干性损失，呈现出部分相干的特性。这种部分相干性，对光信号的传播、接收和解调过程都会产生显著的影响，如果不加以及时和深入的研究，将严重制约通信系统的性能。 本书的独特之处在于，我们摒弃了对理想化模型过于依赖的传统方法，而是着重于建立一套严谨、普适的数学模型，来精确描述和分析部分相干光在无线自由空间中的传输行为。我们将从最基础的光学原理出发，逐步深入到复杂的光场统计特性，并在此基础上，系统地探讨部分相干光在各种典型无线光通信场景下的表现。 核心理论的构建： 本书将带领读者领略数学的魅力，构建起支撑部分相干光传输分析的理论基石。我们不会仅仅停留在现象的描述，而是深入探究其内在的物理机制。 光场统计理论的复习与拓展： 理解部分相干性，离不开对光场统计特性的深刻认识。本书将首先回顾高斯光束、激光理论等基础概念，并在此基础上，详细介绍描述部分相干光常用的统计模型，如高斯-谢尔模型（Gaussian Schell-model, GSM）等。我们将深入分析这些模型的数学表达式，理解其参数（如相干因子、光束腰斑大小等）的物理意义，以及它们如何影响光束的传播特性。 惠更斯-菲涅尔衍射原理的应用： 在分析光束传播时，衍射是一个不可避免的现象。本书将系统阐述惠更斯-菲涅尔衍射原理，并将其巧妙地应用于部分相干光束的传播分析。我们将推导在均匀介质和存在大气湍流等复杂介质中，部分相干高斯谢尔光束的传播方程，以及其光强分布、束腰位置、发散角等重要参数如何随传输距离和介质特性而变化。 部分相干光在自由空间中的传播模型： 针对不同类型的部分相干光束（如部分相干高斯谢尔光束、部分相干厄米-高斯光束等），我们将建立严谨的传播模型。这些模型将能够准确预测光束在传输过程中的展宽、相位畸变等现象，为后续的信号传输分析奠定基础。 无线信道的挑战与影响： 无线光通信的信道并非真空，而是充满着各种环境因素的干扰。本书将重点关注这些因素对部分相干光传输的影响。 大气湍流效应的建模与分析： 大气湍流是影响无线光通信性能的最主要因素之一，它会导致光束的闪烁、相位波动、光束倾斜等问题。本书将深入研究不同强度的大气湍流模型（如指数模型、科尔莫戈罗夫模型等），并分析这些湍流如何影响部分相干光束的相干性、光强的统计分布以及光束的传播特性。我们将通过严谨的数学推导，量化湍流对部分相干光信号的影响。 多径效应与接收端影响： 在某些场景下，如室内无线光通信，光信号可能通过反射、散射等方式产生多径。这些多径会叠加在一起，导致信号失真。本书将分析多径效应对部分相干光信号的叠加和干扰，以及接收端孔径大小、接收器类型等因素如何影响信号的接收质量。 其他环境因素的考量： 除了大气湍流和多径，我们还将讨论其他可能影响部分相干光传输的因素，如吸收、散射、接收端的指向误差等，并分析它们在不同程度下对通信性能的影响。 通信性能的量化与评估： 理论的最终目的是服务于实际应用。本书将把严谨的理论分析转化为对通信系统性能的量化评估。 信号传输与信噪比分析： 在理解了部分相干光在信道中的传输特性后，我们将进一步分析这些特性对信息传输的影响。我们将建立相应的信号模型，并推导在不同信道条件下，信号的信噪比（SNR）如何变化。这为评估通信系统的误码率、传输速率等关键性能指标提供了理论依据。 部分相干性对调制解调方案的影响： 不同的调制和解调方案对光信号的相干性有不同的要求。本书将探讨部分相干性对相干检测、非相干检测以及其他先进检测技术的影响。我们将分析在部分相干条件下，何种调制解调方案能够更有效地提取信息，并提高通信系统的鲁棒性。 先进技术的前景展望： 面对部分相干光传输带来的挑战，先进的光学技术和信号处理技术正在不断发展。本书将适时引入一些前沿的研究方向，如光束整形技术、自适应光学技术、先进的信号检测和纠错编码技术等，探讨它们如何有效地补偿部分相干光传输带来的损伤，从而提升无线光通信的整体性能。 本书的读者对象： 本书面向对无线光通信领域有浓厚兴趣的科研人员、研究生、博士后以及在相关领域工作的工程师。它同样适用于高等院校相关专业的本科生，作为深入学习无线光通信理论的参考教材。 学习本书，您将能够： 建立坚实的理论基础： 深刻理解部分相干光传输的物理原理和数学模型。 掌握分析方法： 学会如何运用严谨的数学工具来分析和预测部分相干光在各种复杂信道中的传播特性。 量化系统性能： 能够定量评估不同条件下，部分相干光传输对通信系统性能的影响。 洞察未来趋势： 了解当前无线光通信领域的研究热点和技术发展方向。 无线光通信的未来，充满着无限的机遇和挑战。本书将为您提供一把通往深度理解的钥匙，帮助您 navigate 复杂的光学世界，把握无线光通信技术发展的前沿，为构建更快速、更可靠、更安全的未来信息社会贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，对于推动国内光通信技术的发展绝对具有里程碑式的意义。在当前全球信息技术竞争日益激烈的背景下，掌握核心的传输理论，尤其是在无线传输这个前沿阵地上，显得尤为重要。我猜想书中会详细论述不同调制格式在部分相干信道下的性能表现，比如相移键控（PSK）和正交幅度调制（QAM）在高斯噪声和相干度衰减环境下的差异。更进一步，优秀的光通信书籍往往不会止步于理论分析，还会结合实际应用场景进行案例探讨。比如，在城市场景中，大气湍流和激光束的抖动会导致光束质量下降，这在某种程度上也与相干性的变化有关。这本书会不会提供一些实用的仿真工具接口或者算法描述，指导读者如何将这些理论知识转化为可操作的工程设计参数？如果它能做到理论与实践的完美结合，那么它就不只是一本“高冷”的理论书，而是能指导工程师解决实际问题的“实战手册”。这种兼具理论深度和工程实用性的作品，在市场上是极其稀缺和珍贵的。

评分☆☆☆☆☆

从作者的背景来看，能够完成这样一部著作，其学术积累和研究经验必定是极其丰富的。我推测全书的组织结构会非常清晰，从基础的光场相干性定义、传播方程的推导开始，逐步引入非线性效应、大气信道模型，最后落脚到系统设计与优化。这样的结构安排，使得初学者可以循序渐进地建立知识体系，而资深研究者也能从中找到特定章节进行深入查阅。特别是在涉及“传输理论”的部分，我期待作者能提供一套完整的数学框架，能够统一描述不同相干度下的传输特性，而不是零散的结论堆砌。这需要极强的抽象概括能力。另外，一本好的学术著作，其参考文献的广度和深度也是衡量其水平的重要标志。我敢肯定，这本书的参考列表必然涵盖了从经典光学到最新前沿的所有重要文献，为有志于此的后来者指明了继续深造的方向。它不仅仅是知识的传递，更像是为后来的研究者们搭建了一个坚实的知识平台。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，我最大的期望是它能用一种严谨又不失清晰的语言风格来阐述复杂的物理图像。光学传输的很多现象，比如干涉、衍射，本身就具有很强的直观性，但一旦被复杂的数学公式包裹起来，就容易失去其物理内涵。我希望作者能在推导关键公式的同时，配以足够的物理图像和图示说明，帮助读者理解这些数学表达背后的物理意义。例如，如何用波前结构的变化来解释部分相干光带来的性能下降，而不是仅仅停留在数学上的傅里叶变换和卷积运算。这本书如果能成功地在数学的严谨性和物理的直观性之间找到一个完美的平衡点，那么它将超越一般的教材范畴，成为该领域的经典参考书。对于我们这些渴望站在巨人的肩膀上眺望更远未来的学习者来说，这样一本集大成之作，其价值是无可估量的，它代表着国内在该研究方向上的一个重要学术成果的集中展示。

评分☆☆☆☆☆

翻开书的封面，那种严谨的学术气息扑面而来，让人立刻感觉到这不是一本用来消遣的书，而是需要沉下心来啃读的硬核教材或专著。我设想作者在撰写过程中，一定参考了海量的国际顶级期刊论文，将那些分散在各个角落的最新研究成果，系统地汇集成册。其中对于“部分相干光”的讨论，想必是本书的一大亮点。在光通信领域，理想的完全相干光源固然是理论研究的起点，但实际应用中，光源的有限相干性带来的影响往往是决定系统性能的关键因素，比如会导致信噪比下降、脉冲展宽等问题。这本书应该会深入剖析这些非理想因素是如何影响整个传输链路的性能指标，比如误码率、眼图的畸变程度等等。我特别好奇作者是如何处理复杂的统计光学问题，比如用哪些数学工具来描述和量化这种“部分相干性”，是基于随机过程理论，还是用特定的光场统计模型。这种对细节的深挖，恰恰是区分一本优秀专著和普通科普读物的关键所在，它决定了这本书的学术深度和对读者的指导价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名听起来就充满了高深莫测的科技感，光是“无线光通信”和“部分相干光传输理论”这两个词组的组合，就让人联想到实验室里那些精密的光学仪器和复杂的数学模型。我一直对信息传输的未来充满好奇，想象着有一天，我们能像使用Wi-Fi一样，轻松地通过光线进行高速、大容量的数据交换，摆脱传统电缆的束缚。这本书的作者似乎是这个领域的权威，光是能把如此前沿和专业的理论写成一本书，就足以让人肃然起敬。我猜测内容里一定包含了大量的物理原理推导、电磁波理论的应用，甚至可能涉及到量子光学的一些基础概念。对于一个非专业人士来说，读起来可能像是在攀登一座学术高峰，需要极大的专注力和扎实的数学功底。不过，对于那些正在从事相关研究的工程师和研究生来说，这本书无疑是一份珍贵的宝藏，能帮助他们攻克实际工程中遇到的理论瓶颈，为下一代光通信系统的设计提供坚实的理论基石。我期待它能用清晰的逻辑，把那些原本晦涩难懂的理论，一步步拆解开来，最终呈现出一个完整而美妙的理论体系。