ROF光载无线通信:从理论到前沿 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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泽维尔N.费尔南多，武冀 著

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• 通信工程
• 光电子学
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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111506331

商品编码：29641816763

包装：平装

出版时间：2015-08-07

基本信息

书名：ROF光载无线通信:从理论到前沿

定价：68.00元

作者：泽维尔N.费尔南多, 武冀

出版社：机械工业出版社

出版日期：2015-08-07

ISBN：9787111506331

字数：

页码：210

版次：1

装帧：平装

开本：16

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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本书是目前4G移动通信实施方向上的图书，光载无线通信是目前主流厂商都在采用或即将采用的架构方案。本书结合光通信的高带宽与无线网络的灵活性和移动性，全面解读了“光纤到无线”的移动网络通信系统。北京、上海、深圳、无锡、成都、重庆、西安是重点城市

内容提要

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本书对光载无线（ROF）通信系统进行了详细的研究，在光学和无线通信领域间架设了一座桥梁。主要内容包括链路元件的基本特性、功率分配基本计算、ROF链路的噪声情况分析、多载波ROF系统分析和Fi-Wi信道的数字信号处理技术等，并对无线通信的历史和未来系统的发展方向做了回顾和展望。本书适合通信专业的研究生、现场工程师以及无线系统设计师、学生和研究者阅读。

目录

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作者介绍

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作者简介

Xavier Fernando是加拿大瑞尔森大学教授，担任瑞尔森通信实验室主任。他就读于卡里加里大学的非盈利性通信研究机构TRLabs，并于2001年获得博士学位。作为光载无线通信系统相关研究的先驱，他在就读博士期间，个从事了适应性数字信号处理（DSP）技术在光纤-无线（Fi-Wi）系统的应用方面的研究，并因此获得加拿大 佳论文奖和美国。他于2001年受聘瑞尔森大学，在任职早期，建立了瑞尔森通信实验室。
Xavier在ROF非线性的信号处理，微波光子学滤波器设计等Fi-wi系统研究领域前沿发表多篇文献。他在该领域的研究获得多个重要基金支持。Xavier作为著者和参著者发表100余篇文献，并拥有两个。他也是《WEBOK（无线工程知识体系指南）》的参著者。
Xavier曾是IEEE SOC教育委员会工作小组无线通信领域的组员。他曾荣获多项殊荣，包括2010年度IEEE微波理论和技术协会奖，2009年度Sarnoff研讨会奖，2003年度加拿大光电 佳海报奖，和2001年度CCECE 佳论文奖。他受邀在世界上进行过多场演讲和讲座。他也是ABET认证的评估员和IEEE加拿大电子和计算机工程学会（CCSCE2014）的主席。他也曾在2010～2011年度担任瑞尔森委员会成员以及2012～2013年度的IEEE多伦多分会主席职务。

文摘

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序言

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原书序试设想无线和移动通信技术对我们现代的生活有多么大的影响：从同步日历到发送邮件，从简单的浏览互联网到用手机上传高清视频和照片到“人人网”，从地图导航到收看高清电视和视频；智能手机的移动网络和Wi-Fi让我们享受多彩的生活。随着移动数据消费的增长，以及越来越多的工具和设备通过高带宽的Wi-Fi信道通信，在同一个通信平台下工作，对网络互联的需求已发生改变。人们希望在享受高带宽的同时，也希望网络支持更多用户并覆盖更广阔的区域。带宽增长和设备数量日益增长对设计、架构，和操作未来宽带无线接入网络带来巨大的挑战。减少单一移动网络的覆盖范围，用构建小型蜂窝小区，提高无线通信载波频率以提高带宽以支持更多用户接入，以及提供基站广播空载传输等方法都是解决这种挑战的尝试。光载无线通信（ROF）技术集中了短距离宽带无线链路互联和光纤传输网络高带宽的优势，为解决上述挑战提供了富有前景的一条道路。
《光载无线通信——从基础到前沿》这本书与时俱进的介绍了这个重要领域的发展。本书良好的知识架构也体现了作者的别具匠心。本书从ROF基本思想，到简单易懂的前沿专题讲解——从传输基础到现代调制技术，从光链路到无线信道，从线性到非线性失真和补偿策略——循序渐进的进行介绍。Xavier N.Fernando教授在ROF技术发展之初就站在了发展潮头，了ROF技术的进步。Fernando教授以他渊博的教学经验和深刻的见解，在这本堪称经典的书中，带给我们对ROF技术的全面认知。本书全面又崭新的知识，不仅对信息领域工程师和从业者，也对相关领域研究人员大有益处。我衷心希望Fernando教授有幸看到，这本经典著作将对ROF这个重要技术带来的更多关注。
Thas Ampalavanapillai Nirmalathas 墨尔本工学研究机构（MERIT） 澳大利亚墨尔本大学工学院

穿梭光影，聆听无形：无线通信的崭新维度 这是一部关于未来通信方式的探索之作，它带领我们潜入一个以光为媒、无线传递的崭新世界。告别电磁波的局限，迎接光速传输的澎湃动力，本书将为你揭示如何利用光波的巨大带宽和高安全性，构建下一代高速、泛在、低延迟的通信网络。 在信息爆炸的时代，我们对通信带宽的需求正以前所未有的速度增长。传统的无线通信技术，虽然在过去几十年里取得了辉煌的成就，但其频谱资源的日益拥挤、传输速率的瓶颈，以及对电磁干扰的敏感性，都预示着一个更高级别通信解决方案的到来。而光载无线通信（Radio-over-Fiber, ROF）正是应运而生的技术浪潮，它巧妙地将光纤通信的超高带宽、低损耗特性与无线通信的灵活性、移动性相结合，为我们描绘出一幅令人振奋的未来通信蓝图。 光与电的协奏：ROF技术的精髓 本书的开篇，将为你深入浅出地剖析ROF技术的核心原理。我们不再停留于概念的描述，而是逐一拆解其关键构成要素：光载波的产生与调制，射频（RF）信号与光信号之间的转换机制，以及在光纤传输过程中如何保持信号的完整性。你将了解到，ROF并非简单地将RF信号“装载”到光信号上，而是通过精密的混频、外调制等技术，实现RF信号的频谱信息与光信号载体的深度耦合。 我们将详细探讨两种主流的光载波调制方式——强度调制/直接检测（IM/DD）和外差/零差检测（HETERODYNE/HOMODYNE）。IM/DD因其结构简单、成本较低，在许多应用场景中具有优势，但其对非线性效应的敏感性也需要我们深入研究。而外差/零差检测则能提供更高的灵敏度和更宽的动态范围，尽管其系统复杂度相对较高。书中将通过详实的数学模型和仿真分析，帮助你理解不同调制方式的优缺点，以及它们在实际系统设计中的权衡取舍。 穿越光纤的长河：信号传输的挑战与机遇 光纤通信以其低损耗、高带宽著称，但将RF信号“携带”于光波之上，在光纤中传输，并非一帆风顺。本书将重点关注ROF系统在信号传输过程中可能遇到的各种挑战。 色散效应： 光纤的色散是影响信号传输质量的关键因素之一。不同波长的光在光纤中的传播速度不同，会导致信号脉冲展宽，从而限制了传输距离和速率。我们将深入探讨瑞利散射、材料色散和波导色散等对ROF信号的影响，并介绍补偿这些效应的先进技术，如色散补偿光纤（DCF）、啁啾光栅以及电子色散补偿（EDC）等。 非线性效应： 尽管光纤传输损耗较低，但高功率光信号在光纤中传输时，会引发各种非线性效应，例如自相位调制（SPM）、交叉相位调制（XPM）和四波混频（FWM）。这些效应会引入额外的相位失真和信号干扰，严重影响ROF系统的性能。本书将详细分析这些非线性效应的产生机理，并探讨抑制或补偿它们的策略，包括优化光功率、采用特殊光纤以及先进的信号处理算法。 噪声问题： 在ROF系统中，各种噪声源，如激光器的相对强度噪声（RIN）、光电探测器的散粒噪声和热噪声，都会对信号的信噪比（SNR）产生影响。我们将对这些噪声源进行量化分析，并研究如何在系统设计中最小化它们的负面影响，从而提高系统的整体性能。 跨越边界的融合：ROF系统的架构与应用 ROF技术的核心魅力在于其将光纤与无线通信网络的无缝融合，构建起高度灵活、可扩展的通信基础设施。本书将深入探讨ROF系统的典型架构，并分析其在不同场景下的应用前景。 集中式与分布式架构： 我们将对比分析ROF系统的集中式和分布式架构。在集中式架构中，RF信号的处理集中在基站，而光纤负责将处理后的信号分发到各个天线单元。这种架构便于集中管理和资源优化。分布式架构则将部分RF信号处理功能下放到网络边缘，从而降低对光纤带宽的需求，并减少延迟。本书将结合实际案例，分析这两种架构的优缺点，以及它们适合的应用场景。 光纤到天线（FTTA）与光纤到户（FTTH）： ROF技术是实现FTTA和FTTH的关键支撑。在FTTA场景下，ROF可以将庞大的移动通信基站的RF信号部分直接传输到分散的天线单元，极大地简化了馈线系统，并提高了信号质量。在FTTH网络中，ROF也能为家庭用户提供超高速的光纤接入，支持更高质量的视频、游戏和VR/AR体验。 微波光子学： ROF技术与微波光子学紧密相关。微波光子学利用光器件和技术来产生、处理和传输微波信号，其在ROF系统中扮演着至关重要的角色。我们将介绍微波光子技术如何用于高频RF信号的产生、调制和下变频，以及它如何为ROF系统带来更高的频率灵活性和信号处理能力。 前沿应用探索： 除了传统的移动通信和宽带接入，ROF技术还在诸多前沿领域展现出巨大潜力。本书将目光投向未来，探讨ROF在以下方面的应用： 5G/6G移动通信： ROF为部署更高频段、更密集的5G/6G基站提供了理想的解决方案，能够满足其对超高带宽、超低延迟和海量连接的需求。 雷达与电子战： ROF的宽带特性和低噪声优势，使其成为高分辨率雷达和高性能电子战系统的理想载体，能够实现更远的探测距离和更强的抗干扰能力。 科学仪器与测试设备： 在射电天文、粒子加速器以及高精度测量仪器等领域，ROF能够提供无与伦比的信号传输精度和带宽，助力科学研究的突破。 卫星通信： ROF技术可以简化卫星地面站的设计，实现大带宽信号的传输，提高卫星通信的整体效率。 从理论到实践：系统设计与性能优化 本书并非仅仅停留在理论层面，我们还将深入探讨ROF系统的实际设计与性能优化。 关键器件的选择与评估： 从高性能激光器、调制器、光电探测器到滤波器和放大器，每一个器件的选择都直接影响着ROF系统的整体性能。我们将提供详细的器件选型指南，并分析不同器件的性能指标及其对系统传输质量的影响。 信号处理算法的革新： 随着数字信号处理（DSP）技术的飞速发展，越来越多的ROF系统开始采用先进的DSP算法来补偿信号失真、抑制噪声并实现信号的复用。本书将介绍最新的DSP技术在ROF系统中的应用，包括均衡算法、信道编码以及波形设计等。 系统仿真与测量： 我们将介绍如何利用专业的仿真软件对ROF系统进行建模和性能评估，从而在设计阶段就发现并解决潜在问题。同时，也将指导读者如何进行实际的系统测量，验证仿真结果，并对系统性能进行调优。 标准化与未来展望： ROF技术的发展离不开标准的推动。我们将梳理当前ROF相关的国际国内标准进展，并展望其未来的发展趋势，包括向更高频率、更大带宽、更智能化的方向演进，以及与其他新兴技术的融合，如人工智能、量子通信等。 这是一次跨越媒介的旅程，一场关于速度与效率的革命。本书将为你提供一条从ROF技术的基础原理到前沿应用的完整脉络，让你深刻理解光载无线通信的强大潜力，并为你在这一激动人心领域的探索与创新奠定坚实的基础。无论你是通信工程师、科研学者，还是对未来科技充满好奇的探索者，这本书都将为你打开一扇通往无限可能的大门。

评分☆☆☆☆☆

这本书的视角非常前瞻和开阔，显示了作者对该领域未来走向的深刻洞察力。阅读过程中，我能明显感受到作者不止步于描述当前已经成熟的技术方案，而是持续地将读者的思维导向尚未完全解决的挑战和新兴的研究方向。那些关于未来系统架构的讨论，以及对潜在性能瓶颈的预判，极具启发性。它不仅仅是在教授已有的知识体系，更像是在为读者描绘一张未来技术蓝图的草稿，激发我们去思考和探索下一个技术突破点在哪里。这种“现在进行时”与“将来时态”的无缝切换，让阅读体验充满了探索的兴奋感，仿佛手里握着一把通往未来实验室的钥匙。对于身处研发前线的人士而言，这种前瞻性远比对旧有技术的复述更加宝贵，它能有效地帮助我们校准自己的研究方向，确保自己的工作始终走在技术曲线的最前端。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常独特，它似乎找到了一种完美的平衡点，既保持了学术著作应有的精确性和严谨性，又避免了陷入晦涩难懂的泥潭。作者在阐述核心原理时，如同一个经验丰富的导师，语气笃定而富有启发性，总能在关键时刻给出精准的类比或深入的解释，将那些初学者望而生畏的概念温柔地引入。我尤其欣赏作者在构建章节逻辑时的匠心。它不是简单地堆砌知识点，而是构建了一张密不透风的知识网络。每引入一个新的概念，都会清晰地回顾前文的基础，并展望后续的关联，使得整个阅读过程像是在攀登一座设计精妙的知识阶梯，每一步都踏实有力，视野不断开阔。那种娓娓道来，层层剥茧的叙事方式，让原本枯燥的数学推导也变得富有生命力，仿佛作者正坐在我对面，耐心地为你拆解每一个变量的意义。这种人文化、富有人情味的学术表达，极大地降低了技术学习的心理门槛。

评分☆☆☆☆☆

这本书在章节间的逻辑关联处理得极为精妙，展现了一种高度结构化的思维体系。它不像许多技术书籍那样，章节间可能存在知识点重复或逻辑跳跃的情况，而是形成了一个有机整体。每一个新的主题单元，都是对前一个单元知识的自然延伸和深化，构建了一个清晰的知识依赖图谱。例如，当我们从基础的信道编码原理过渡到实际的系统实现时，作者巧妙地植入了性能评估的章节，从而在理论与实践之间架起了一座坚实的桥梁。这种布局使得读者在学习过程中，能够始终保持对整体框架的清晰认知，不容易迷失在细节的海洋里。这种全局观的培养，对于任何复杂系统的设计和分析都是至关重要的，它教会的不仅仅是技术，更是一种系统性的思考方法论，这是任何零散的技术文档都无法比拟的深度训练。

评分☆☆☆☆☆

该书在理论深度上的挖掘令人印象深刻，它没有满足于停留在现有技术的表面介绍，而是坚决地深入到了最底层、最核心的物理和数学基础进行探讨。读到关于特定信道模型和噪声抑制策略的部分时，我能感受到作者在公式推导上的巨大功力。那些看似复杂的傅里叶变换和概率密度函数的应用，都被作者处理得干净利落，每一步推理都有据可循，绝无含糊带过之处。对于真正想要掌握“为什么”而非仅仅“怎么做”的工程师和研究人员来说，这本书无疑是一座宝库。它不是那种快速过一遍就能应付考试的“速成手册”，而是一本需要沉下心来，反复研读、甚至需要结合其他数学背景知识去消化的“内功心法”。它迫使你重新审视那些被许多教材简化或忽略的先决条件，从而真正理解技术背后的根基，这种深度的挑战性，正是其价值所在。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和设计简直是视觉上的享受，从封面到内文的每一个细节都透露着一种严谨又不失艺术感的气息。拿到手上沉甸甸的感觉，让人立刻意识到这并非那种粗制滥造的教材。装帧非常考究，纸张的质地摸起来舒适，油墨的印刷清晰锐利，即便是复杂的公式和图表，也保持着极高的可读性。尤其值得称赞的是，作者对图示的运用达到了教科书级别的标准。那些抽象的理论概念，通过精心绘制的示意图和流程图，瞬间变得直观易懂。我记得有几处关于信号调制和解调的插图，那种层层递进的逻辑展现，比纯文字描述有效得多。阅读过程中，我甚至愿意放慢速度去欣赏这些视觉呈现，这对于一本技术专著来说是难能可贵的体验。它不仅仅是一本知识的载体，更像是一件工艺品，让人愿意把它放在书架上，时不时地拿出来翻阅，感受那种对细节的极致追求。这种对物理形态的重视，极大地提升了阅读的沉浸感和愉悦度，让人在学习技术细节的同时，也能享受到阅读本身的乐趣。