OCDMA網絡原理及應用/高新科技譯從·通信技術係列 [Optical CDMA networks principles, analysis and applications] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

[英] 阿米·加富裏-設拉子，[美] M.馬蘇德·卡巴斯安 著，劉故箐，劉穎，謝曉剛，高悅，薑勇 等 譯

圖書標籤:

• OCDMA
• 光碼分多址
• 通信技術
• 光縴通信
• 網絡原理
• 信息技術
• 高新科技
• 譯著
• 通信工程
• 光網絡

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118113983

版次：1

商品編碼：12278093

包裝：精裝

叢書名： 高新科技譯叢 ， 通信技術係列

外文名稱：Optical CDMA networks principles, analysis and applications

開本：16開

齣版時間：2017-11-01

用紙：膠版紙#

內容簡介

　　《OCDMA網絡原理及應用/高新科技譯從·通信技術係列》主要介紹OCDMA係統的原理及其應用，從基礎的光通信技術、擴頻編碼技術到OCDMA網絡應用進行瞭詳細介紹。全書共分10章。第1章對光通信進行概述，第2章詳細介紹各種擴頻編碼技術，這兩章內容是瞭解OCDMA技術的基礎。第3章簡單綜述OCDMA技術，勾勒齣OCDMA技術的全景圖。第4-8章介紹不同類型的OCDMA網絡，包括光譜編碼OCDMA網絡、相乾OCDMA網絡、非相乾OCDMA網絡、相乾非相乾混閤OCDMA網絡和偏振調製OCDM：A網絡，在對網絡原理和結構進行討論的基礎上，進行瞭詳細的性能分析。第9章介紹OCDMA技術在光接入網中的應用，討論瞭OCDMA網絡對IP業務的支持問題。針對目前網絡業務多樣化的需求，第10章分析和討論OCDMA網絡對區分服務和QoS能力的支持。《OCDMA網絡原理及應用/高新科技譯從·通信技術係列》理論性與實踐性結閤比較密切，不僅包含作者的研究成果，也反映瞭OCDMA領域的新進展，能夠對軍隊研究人員、工程師和高等院校的學生從事的光通信方麵工作提供理論和實踐上的參考，能夠為我軍光網絡安全和保密通信研究提供理論支撐和技術支持。

目錄

第1章 光通信概述
1．1 光波技術的發展
1．2 激光技術
1．3 光縴通信係統
1．4 未來的光波技術
1．5 光譜
1．6 光縴傳輸
1．7 多址接入技術
1．7．1 波分多址技術
1．7．2 時分多址技術
1．7．3 碼分多址技術
1．8 擴頻通信技術
1．8．1 直接序列擴頻
1．8．2 CDMA及DS-SS
1．8．3 跳頻擴頻
1．8．4 CDMA及FH-SS
1．9 OCDMA通信的必要性
1．10 接入網麵臨的挑戰
1．11 小結
參考文獻

第2章 光擴頻編碼技術
2．1 概述
2．2 雙極性碼
2．2．1 M序列
2．2．2 Gold序列
2．2．3 Walsh-Hadamard碼
2．3 單極性碼：光正交碼
2．4 單極性碼：素數碼族
2．4．1 素數碼
2．4．2 修正素數碼
2．4．3 新型修正素數碼
2．4．4 填塞修正素數碼
2．4．5 組填塞修正素數碼
2．4．6 轉置修正素數碼
2．5 理想同相互相關值編碼
2．5．1 有限域
2．5．2 平衡不完全區組設計碼
2．5．3 修正二次同餘碼
2．5．4 修正跳頻碼
2．5．5 編碼評價與比較
2．6 多維光編碼
2．6．1 二維光擴展碼
2．7 OCDMA係統信道編碼
2．7．1 曼徹斯特碼
2．7．2 捲積碼
2．7．3 Turbo碼
2．7．4 Turbo譯碼算法
2．8 Turbo編碼OCDMA
2．8．1 Turbo碼OCDMA收發器
2．8．2 未編碼OCDMA分析
2．8．3 Turbo編碼OCDMA分析
2．9 總結
參考文獻

第3章 OCDMA綜述
3．1 概述
3．2 光編碼原理
3．3 OCDMA網絡：用戶即碼字
3．3．1 從LAN到PON
3．3．2 OCDMA接入網
3．4 OCDMA技術
3．4．1 相乾及非相乾OCDMA
3．4．2 同步及異步OCDMA
3．4．3 波長跳頻碼
3．4．4 光譜相位編碼（SPC）
3．4．5 光譜幅度編碼（SAC）
3．4．6 時擴碼
3．5 自由空間和大氣OCDMA
3．6 總結
參考文獻

第4章 光譜編碼OCDMA網絡
4．1 概述
4．2 光譜幅度編碼方案
4．2．1 陣列波導光柵
4．2．2 聲光可調濾波器
4．2．3 光縴布拉格光柵
4．3 係統指標
4．3．1 調諧範圍
4．3．2 比特率上限
4．3．3 基於耦閤器的低成本結構
4．3．4 接收機噪聲
4．4 高斯近似分析
4．4．1 最優閾值
4．4．2 信噪比和誤碼率
4．4．3 高斯性能分析
4．4．4 數值結果分析
4．5 負二項式方法分析
4．5．1 采用Hadamard編碼的負二項式分布
4．5．2 MQC編碼的NB分布
4．6 光譜相位編碼方案
4．7 總結
參考文獻

第5章 時域非相乾OCDMA網絡
5．1 概述
5．2 PPM-OCDMA信號
5．3 PPM-OCDMA收發信機結構
5．3．1 PPM-OCDMA發射機結構
5．3．2 PPM-OCDMA接收機結構
5．4 PPM-OCDMA性能分析
5．4．1 簡單接收機分析
5．4．2 基於MAI消除和曼徹斯特編碼的接收機分析
5．4．3 基於MAI消除的接收機分析
5．5 結果討論
5．5．1 BER與接收信號功率
5．5．2 BER與在綫用戶數
5．5．3 BER與素數
5．6 OPPM-OCDMA信號
5．7 OPPM收發信機結構
5．7．1 OPPM-OCDMA發射機結構
5．7．2 OPPM-OCDMA接收機結構
5．8 OPPM-OCDMA性能分析
5．8．1 簡單接收機分析
5．8．2 基於MAI消除的接收機分析
5．8．3 基於MAI消除和曼徹斯特編碼的接收機分析
5．8．4 自乾擾分析
5．9 結果討論
5．9．1 基於MAI的接收機BER性能
5．9．2 基於MAI和SI的接收機BER性能
5．10 吞吐量分析
5．10．1 OPPM-OCDMA吞吐量
5．10．2 PPM-OCDMA吞吐量
5．11 小結
參考文獻

第6章 時域相乾OCDMA網絡
6．1 概述
6．2 零差相乾：BPSK-OCDMA結構
6．2．1 MZI相位調製分析
6．2．2 注入鎖相DFB相位調製分析
6．3 相乾外差BPSK-OCDMA架構
6．3．1 MZI相位調製分析
6．4 總結
參考文獻

第7章 時域相乾非相乾混閤OCDMA網絡
7．1 概述
7．2 相乾發射機和非相乾接收機
7．2．1 乾擾消除技術
7．3 具有多址乾擾消除的收發信機分析
7．4 仿真結果和吞吐量分析
7．5 總結
參考文獻

第8章 偏振調製OCDMA
8．1 概述
8．2 光偏振移位鍵控
8．2．1 偏振調製理論
8．2．2 激光器相位噪聲
8．2．3 自相位調製
8．2．4 偏振波動
8．2．5 偏振相關損耗
8．3 PolSK-OCDMA收發信機結構
8．3．1 信號及係統配置
8．3．2 PolSK-OCDMA接收機的判決閾值分析
8．3．3 PolSK-OCDMA信號處理
8．4 PolSK-OCDMA收發信機性能評價
8．5 混閤PolSK-OCDMA收發信機結構
8．5．1 發射機配置
8．5．2 接收機配置和信號處理
8．5．3 接收機誤碼率分析
8．6 F-PolSK-OCDMA的性能
8．7 長距離PolSK傳輸
8．7．1 直接檢測偏振移位鍵控（DD-PolSK）
8．7．2 偏振調製係統噪聲
8．8 總結
參考文獻

第9章 OCDMA網絡
9．1 概述
9．1．1 現有解決方案
9．1．2 下一代網絡
9．2 OCDMA-PON
9．2．1 OCDMA-PON結構
9．2．2 OCDMA-PON性能分析
9．2．3 OCDMA-PON數值結果分析
9．3 IP over OCDMA
9．3．1 IP over OCDMA結構
9．3．2 IP over OCDMA性能分析
9．3．3 IP over OCDMA數值結果分析
9．4 隨機接人協議
9．4．1 隨機接入協議算法
9．4．2 網絡性能指標
9．4．3 隨機接入協議中素數碼性能
9．5 多協議標簽交換技術
9．5．1 MPLS基本原理
9．5．2 OMPLS技術
9．5．3 通用MPLS技術
9．6 總結
參考文獻

第10章 OCDMA網絡的區分服務和服務質量
10．1 概述
10．2 OCDMA中的區分服務
10．3 變重光擴頻碼
10．3．1 清晰集法
10．3．2 隨機方法
10．3．3 性能分析
10．4 變長光擴頻碼
10．4．1 性能分析
10．5 OCDMA網絡多速率區分服務
10．5．1 性能分析
10．6 總結
參考文獻

光縴通信網絡中的信息傳輸新範式：一種基於碼分多址的高速、安全解決方案 在信息爆炸式增長的時代，對數據傳輸速率、容量和安全性的需求呈現齣指數級增長。傳統的通信網絡，尤其是基於時分多址（TDMA）和頻分多址（FDMA）的係統，在處理海量數據流時麵臨著瓶頸，例如有限的帶寬分配、信號乾擾以及日益增長的安全挑戰。正是在這樣的背景下，一種革命性的通信技術——光碼分多址（OCDMA）——應運而生，為構建下一代高速、安全的光縴通信網絡提供瞭極具潛力的解決方案。 OCDMA網絡的核心理念在於利用光信號的特定編碼來區分不同的用戶和數據流，從而在同一根光縴上傳輸大量用戶的數據，而無需復雜的時隙分配或頻率劃分。這種技術充分發揮瞭光信號的寬帶特性，並且在理論上能夠實現“零交叉相關”，這意味著不同用戶之間的信號幾乎不會相互乾擾，從而極大地提高瞭係統的容量和頻譜利用率。 OCDMA網絡的獨特優勢與技術原理 與其他多址接入技術相比，OCDMA最顯著的優勢在於其獨有的編碼機製。在OCDMA網絡中，每個用戶都被分配一個獨一無二的光碼序列，這就像是賦予瞭每個用戶一個專屬的“通信指紋”。當數據被編碼成光信號後，它會被調製到這個特定的碼序列上。在接收端，隻需要一個匹配的解調器，就能夠精確地提取齣屬於自己的信號，而忽略掉其他用戶的信號，即使這些信號在同一時間、同一頻率（即同一波長）上並行傳輸。 這種編碼方式帶來瞭多方麵的顯著優勢： 高容量與極佳的伸縮性： OCDMA的理論容量遠超傳統技術。由於每個用戶僅需一個碼，而不必受製於有限的可用時隙或頻率通道，因此係統的容量主要受限於光碼的長度和區分度。隨著編碼技術的不斷發展，可以設計齣更長、更具區分度的碼，從而成倍提升網絡的容量，輕鬆應對未來不斷增長的數據需求。 免同步與靈活接入： 與需要嚴格時間同步的TDMA不同，OCDMA用戶之間無需進行復雜的同步操作。任何用戶都可以隨時接入網絡，發送數據，這大大簡化瞭網絡的設計和管理，使得網絡更加靈活，響應速度更快。 增強的網絡安全性： OCDMA的編碼特性天然具備一定的安全優勢。隻有擁有正確密鑰（即匹配的光碼）的接收端纔能正確解碼數據。這使得竊聽和非法接入變得異常睏難，為敏感信息的傳輸提供瞭天然的安全保障。 抗乾擾能力強： 理想的OCDMA係統通過其編碼的“正交性”或“準正交性”來抑製用戶間的乾擾。即使存在一定程度的信號疊加，通過信號處理和碼的設計，也能有效地將用戶信號分離齣來，保持通信的可靠性。 支持混閤接入： OCDMA網絡可以與現有的通信技術（如WDM）結閤，形成混閤網絡。例如，可以利用WDM技術在不同的波長上承載多個OCDMA係統，進一步提升整體網絡容量和靈活性。 OCDMA網絡中的關鍵技術環節 OCDMA網絡的實現涉及一係列復雜而精密的物理和工程技術。理解這些關鍵環節對於把握OCDMA的潛力和挑戰至關重要： 1. 光碼的設計與生成： 這是OCDMA的靈魂所在。需要設計齣具有良好相關特性的光碼序列，即不同碼之間的自相關函數值小，互相關函數值也小。常見的編碼方式包括： 非綫性光學碼（NLC）： 利用非綫性光學元件（如光縴、晶體）的非綫性效應來産生和處理光碼。這種方式通常具有較長的碼長和高區分度。 綫性光學碼（LC）： 利用綫性光學元件（如衍射光柵、液晶調製器）來産生和處理光碼。這種方式相對易於實現，但碼長和區分度可能受限。 僞隨機序列碼（PRBS）的映射： 將數字僞隨機序列映射到光信號上，例如通過強度調製或相位調製。 光碼的長度（碼字中的碼片數量）和區分度直接決定瞭係統的容量和抗乾擾能力。碼長越長，區分度越高，係統支持的並發用戶數就越多。 2. 光碼的調製與解調： 調製： 在發送端，原始數據信號（通常是電信號）需要被轉換成光信號，並按照用戶獨有的光碼序列進行編碼。這一過程通常通過光調製器來實現，根據光碼的特性，可以是強度調製、相位調製或頻率調製。 解調： 在接收端，需要一個專門的匹配解調器來恢復原始數據。解調器內部存儲有與發送端相同的光碼序列。當接收到的混閤光信號通過匹配的解調器時，隻有屬於該用戶的信號能夠被正確地解調齣來，而其他用戶的信號則被抑製。 3. 多址乾擾（MAI）抑製： 盡管OCDMA理論上具有零交叉相關，但在實際係統中，由於器件的非理想性、編碼的近似性以及信號的色散等因素，仍然會産生一定程度的多址乾擾（MAI）。如何有效地抑製MAI是提升OCDMA係統性能的關鍵。常見的抑製技術包括： 匹配濾波： 通過設計特定的濾波器來匹配光碼序列，從而增強目標信號，抑製乾擾信號。 判決反饋均衡： 在數字信號處理中，利用已判決的信號來補償和消除乾擾。 先進的編碼方案： 研究和開發具有更優越相關特性的光碼，以降低MAI的水平。 乾擾消除技術： 通過復雜的信號處理算法，主動檢測並抵消來自其他用戶的乾擾。 4. 網絡架構設計： OCDMA網絡可以采用不同的拓撲結構，如星型、總綫型、環型等。同時，需要考慮網絡的互聯互通，如何將不同的OCDMA子網連接起來，以及如何與現有的通信基礎設施（如SDH/SONET、IP網絡）融閤，構建一個完整的通信係統。 OCDMA網絡的潛在應用前景 OCDMA技術憑藉其獨特的優勢，在諸多領域展現齣巨大的應用潛力： 下一代光縴到戶（FTTH）網絡： OCDMA能夠為每個傢庭提供高帶寬、低延遲的互聯網接入，並保證用戶之間的隱私和安全，是實現真正意義上的“萬兆到戶”的有力支撐。 數據中心內部互聯（DCI）： 隨著數據中心規模的不斷擴大和數據流量的激增，中心內部服務器之間的高速、低延遲通信變得至關重要。OCDMA可以提供靈活、高容量的互聯方案，滿足數據中心日益增長的需求。 無綫通信的迴傳網絡： 未來5G/6G通信係統對無綫基站的連接提齣瞭更高的帶寬和更低延遲的要求。OCDMA作為一種高效的光傳輸技術，可以為無綫基站提供強大的迴傳能力，支撐海量數據的傳輸。 安全通信領域： OCDMA固有的安全性使其非常適閤於軍事、金融、政務等對信息安全有極高要求的場景。通過密鑰管理和光碼的專屬性，可以構建高度安全的通信鏈路。 傳感網絡與分布式測量： OCDMA的編碼特性還可以應用於分布式傳感網絡，通過不同用戶的信道區分，實現對環境參數的精確、同步監測。 物聯網（IoT）接入： 隨著物聯網設備的爆炸式增長，對海量設備接入和數據傳輸的需求將達到前所未有的水平。OCDMA能夠提供靈活、高容量的接入能力，為海量物聯網設備的連接提供解決方案。 麵臨的挑戰與未來發展方嚮 盡管OCDMA技術展現齣令人興奮的前景，但其大規模商用仍然麵臨一些挑戰： 器件成本與集成度： 高性能的光碼生成和解調器件（如編碼器、匹配濾波器）的成本較高，且集成度有待提高，這直接影響瞭OCDMA係統的經濟性。 編碼復雜度與碼字庫： 隨著用戶數量的增加，需要更長、更具區分度的碼，這增加瞭編碼的復雜性和對光源的要求。如何構建大規模、高質量的光碼字庫是一個重要的研究方嚮。 係統性能的非綫性效應： 光縴中的非綫性效應會影響信號的傳輸質量，對OCDMA係統的性能産生負麵影響。 標準化與互操作性： OCDMA標準的製定和推廣是其走嚮市場的前提。目前，不同編碼方案和係統架構的標準化工作仍在進行中。 未來的研究方嚮將集中在以下幾個方麵： 開發低成本、高集成度的光碼器件： 利用矽光子、納米光子等技術，降低器件成本，提高集成度，推動OCDMA的商業化進程。 研究高效的MAI抑製技術： 進一步提升OCDMA係統的容量和可靠性。 設計更優良的光碼序列： 探索新的編碼理論和方法，以獲得更好的相關特性和更高的碼字區分度。 推動OCDMA標準的製定與演進： 促進産業界和學術界的閤作，建立統一的標準，實現不同廠商設備之間的互操作性。 探索OCDMA與其他先進技術的融閤： 例如，與人工智能、機器學習相結閤，優化網絡資源調度和性能監測；與量子通信技術結閤，進一步提升通信安全級彆。 總而言之，OCDMA技術以其獨特的光碼復用原理，正在為光縴通信網絡開闢一條通往更高容量、更高安全性和更高靈活性的新道路。盡管目前仍麵臨一些技術和經濟上的挑戰，但隨著技術的不斷進步和研究的深入，OCDMA有望在不久的將來成為構建下一代智能、高效、安全通信基礎設施的關鍵技術之一，深刻地改變我們的信息交互方式。

評分☆☆☆☆☆

這本書我最近纔看完，作為一名通信工程師，尤其是對光通信領域頗感興趣的我，一直想找一本能夠係統性地介紹OCDMA網絡原理和應用的著作。當我看到這本書的目錄時，就覺得它非常符閤我的需求。第一部分從OCDMA的基本原理入手，深入淺齣地講解瞭碼字設計、多址接入技術、以及噪聲和乾擾的抑製方法。作者在這一部分花費瞭大量篇幅，用清晰的圖示和嚴謹的數學推導，將原本可能晦澀的技術概念變得易於理解。特彆是對於初學者來說，這部分內容是打下堅實基礎的關鍵。隨後，書中重點探討瞭OCDMA網絡的性能分析，包括誤碼率、容量、以及係統的吞吐量等關鍵指標。這部分內容對於我這種需要進行係統設計和性能評估的讀者來說，具有極高的參考價值。通過對各種參數的深入分析，我能夠更準確地預測和優化OCDMA網絡的實際錶現。總的來說，這本書的前半部分為我提供瞭一個全麵而深入的技術視角，讓我對OCDMA網絡的內部運作機製有瞭更清晰的認識。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，這本書的理論深度和廣度都達到瞭相當高的水平。它為我提供瞭一個非常全麵的OCDMA網絡知識體係。從基礎概念到高級理論，再到實際應用和未來展望，幾乎涵蓋瞭OCDMA領域的方方麵麵。尤其令我印象深刻的是，作者在解釋復雜概念時，總是能巧妙地運用類比和實例，將抽象的理論形象化，讓讀者更容易理解。例如，在講解碼字的設計原則時，作者用瞭一個關於“如何讓不同人在嘈雜的環境中也能清晰交流”的比喻，讓我瞬間明白瞭碼字設計的重要性。此外，書中對一些數學模型的推導也清晰明瞭，即使是對於數學基礎稍弱的讀者，也能通過循序漸進的講解逐步掌握。這本書的語言風格嚴謹而不失流暢，翻譯質量也相當不錯，讀起來感覺很順暢，沒有生硬的翻譯腔。總而言之，這本書是一部不可多得的OCDMA領域經典之作。

評分☆☆☆☆☆

我個人對這本書的另一個深刻印象在於其對OCDMA網絡性能提升策略的深入探討。在實際的OCDMA網絡部署和優化過程中，總會遇到各種瓶頸和挑戰，比如如何提高係統的頻譜效率，如何降低功耗，以及如何增強網絡的魯棒性。這本書在“性能分析與優化”這個章節中，就針對這些問題提齣瞭多種有效的解決方案。我特彆欣賞作者對各種優化算法和技術細節的闡述，例如，書中詳細介紹瞭如何通過先進的編碼技術來減少碼字間的相關性，從而降低誤碼率；也講解瞭如何通過動態資源分配和功率控製來提高網絡的整體吞吐量和能源效率。書中還涉及瞭一些關於下一代OCDMA網絡的研究方嚮，例如與人工智能、機器學習相結閤，以實現更智能化的網絡管理和故障預測。這些前瞻性的內容，讓我對OCDMA技術的未來發展充滿瞭期待，也為我今後的研究方嚮提供瞭新的啓示。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶給我的最大驚喜在於它對OCDMA網絡應用的廣泛覆蓋。我一直認為，再好的技術如果不能落地應用，終究隻是紙上談兵。而這本書恰恰在這方麵做得非常齣色。它詳細介紹瞭OCDMA技術在多個領域的實際應用案例，從傳統的電信網絡到新興的傳感器網絡、甚至包括一些前沿的量子通信場景。書中對每個應用場景下的技術挑戰、解決方案以及OCDMA網絡帶來的優勢都進行瞭細緻的闡述。例如，在描述智能交通係統中，作者詳細分析瞭OCDMA如何解決海量車輛數據的高效傳輸和實時處理問題，這讓我對OCDMA技術的潛力有瞭全新的認識。此外，書中還探討瞭OCDMA網絡在數據中心互聯、軍事通信等高安全性、高可靠性需求的場景下的應用前景。這些案例的引入，不僅增加瞭本書的可讀性，更重要的是，它為我提供瞭寶貴的實踐經驗和技術思路，讓我能夠將書本知識與實際工作相結閤，尋找創新的解決方案。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程，我仿佛置身於一個不斷演進的光通信世界。它不僅僅是一本技術手冊，更像是一次引人入勝的探索之旅。書中對於OCDMA網絡與現有光網絡技術（如WDM）的融閤與比較，也讓我受益匪淺。作者並沒有將OCDMA技術孤立地看待，而是將其置於整個光通信技術的大環境中進行分析。通過對比不同技術的優缺點，可以更清晰地認識到OCDMA的獨特價值和適用場景。書中對於未來光通信網絡架構的暢想，也極大地激發瞭我的想象力。例如，它探討瞭如何構建更加靈活、可重構的OCDMA網絡，以及如何將其與其他先進技術（如 SDN/NFV）相結閤，以實現更高效、更智能的網絡服務。這種宏觀的視角，讓我能夠跳齣技術細節，從更廣闊的視野來理解OCDMA在未來通信格局中的地位和作用。