高速光縴通信中數字信號處理算法原理與應用（第一捲）:單載波調製技術（變革性光科學與技術叢書） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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餘建軍，遲楠 著

圖書標籤:

• 光縴通信
• 數字信號處理
• 單載波調製
• 高速通信
• 光通信
• 信號處理算法
• 通信工程
• 變革性光科學與技術
• 調製技術
• 信息技術

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302499671

版次：1

商品編碼：12379136

齣版時間：2018-05-01

高速光縴通信中數字信號處理算法原理與應用（第一捲）:單載波調製技術（變革性光科學與技術叢書） 內容簡介 本書是“變革性光科學與技術叢書”中的重要組成部分，專注於深入探討高速光縴通信領域中數字信號處理（DSP）算法的原理與應用，首捲聚焦於至關重要的單載波調製技術。隨著信息時代的飛速發展，對通信帶寬和傳輸速率的需求呈爆炸式增長，傳統的通信方式已難以滿足需求。光縴通信以其巨大的帶寬優勢，成為承載海量信息流的基石。然而，在高速光縴通信係統中，信號在傳輸過程中會麵臨各種非綫性效應、色散、噪聲等嚴峻挑戰，這些因素嚴重影響著信號的質量和傳輸距離。數字信號處理技術，憑藉其強大的靈活性和可編程性，已成為剋服這些挑戰、實現高性能光縴通信係統的關鍵。 本捲將係統、全麵地剖析單載波調製技術在現代高速光縴通信中的地位、發展演變以及其所麵臨的技術難題。我們將從信號的産生、傳輸、接收到最終的解調和檢測，逐一解析DSP算法在每一個環節所扮演的核心角色。書中將詳細闡述各種主流的單載波調製方案，包括但不限於： 幅度鍵控（ASK）與移相鍵控（PSK）的原理與演進： 介紹從基礎的ASK、PSK到更復雜的M-PSK（如8-PSK、16-PSK）等方案，分析其頻譜效率、抗噪聲能力等特性，以及在不同應用場景下的優勢與局限。 正交幅度調製（QAM）的精深解析： 重點講解QAM，特彆是16-QAM、64-QAM、256-QAM等高階QAM技術，深入探討其調製星座圖設計、符號映射策略，以及如何在保證信號質量的前提下最大化頻譜效率。分析其在提高數據傳輸速率方麵的重要作用。 單邊帶（SSB）與雙邊帶（DSB）調製的理論基礎： 闡述SSB與DSB的信號生成與恢復原理，分析其在頻譜利用率和實現復雜度上的權衡，以及在特定高速光通信場景下的適用性。 脈衝幅度調製（PAM）的先進應用： 深入研究PAM技術，特彆是PAM4、PAM8等在光互連和短距離高速光通信中的突破性應用，分析其低成本、高帶寬的潛力，以及在信號整形、均衡方麵的DSP挑戰。 本書的價值不僅在於對這些調製技術的原理進行理論上的深入闡釋，更在於強調DSP算法在優化和補償這些調製方案方麵的關鍵作用。我們將聚焦於以下核心DSP技術及其在單載波調製中的應用： 信道估計與均衡： 詳細介紹各種信道估計方法，如最小二乘法（LS）、最小均方誤差（MMSE）等，以及用於補償色散、非綫性損傷和符號間乾擾（ISI）的自適應均衡算法，包括橫嚮濾波器（T-fir）、遞歸濾波器（IIR）以及更先進的基於機器學習的均衡方法。我們將探討如何設計高效且低計算復雜度的均衡器，以適應高速率下的實時處理需求。 載波相位恢復與頻率補償： 分析在接收端如何精確地恢復齣原始的載波相位和頻率，以應對光信號傳輸過程中引入的頻率偏移和相位噪聲。將深入講解Gardner算法、Mueller-Muller算法、Viterbi-Viterbi算法等經典載波相位恢復（CPR）技術，並探討其在不同調製格式下的適應性和性能提升。 符號定時恢復： 闡述如何精確地確定信號的采樣時刻，以避免采樣點偏移導緻的信號失真。將介紹基於過采樣、過零檢測等方法的定時恢復技術，以及在高速率下其實現上的挑戰。 噪聲抑製與信號檢測： 探討各種信號處理技術，如濾波器設計（包括FIR和IIR濾波器）、維納濾波等，用於抑製接收信號中的隨機噪聲。同時，將深入分析最大似然（ML）檢測、最大後驗概率（MAP）檢測等最優檢測準則，以及在實際係統中常用的次優但計算復雜度較低的檢測方法。 先進的DSP技術： 介紹一些正在興起或已展現齣巨大潛力的先進DSP技術，例如基於機器學習和深度學習的信號處理方法。我們將分析如何利用神經網絡來更有效地進行信道均衡、故障診斷、信號解調等任務，尤其是在處理復雜的非綫性效應和未知信道特性方麵。 本書內容組織清晰，邏輯嚴謹，從基礎原理齣發，逐步深入到復雜的算法細節和實際應用。每章都力求深入淺齣，配以豐富的圖示和理論推導，幫助讀者建立堅實的理論基礎。同時，書中會結閤實際的高速光縴通信係統設計需求，討論算法的性能指標、復雜度評估以及在FPGA/ASIC等硬件平颱上的實現考量。 本書的目標讀者包括： 通信工程、電子工程、光學工程、計算機科學等相關專業的本科生、研究生： 為他們提供一個全麵、深入的學習平颱，理解高速光縴通信係統的核心技術。 從事光通信係統設計、研發的工程師和技術人員： 為他們提供解決實際工程問題的理論指導和算法參考，提升係統性能和效率。 對前沿通信技術感興趣的研究學者： 為他們提供新的研究思路和技術洞察，推動該領域的技術進步。 通過對本捲的學習，讀者將能夠深刻理解單載波調製技術在高速光縴通信中的運作機製，掌握關鍵的DSP算法原理，並能夠將其應用於實際的係統設計與優化中，為構建下一代超高速、高容量的光通信網絡奠定堅實的基礎。本書不僅僅是理論的羅列，更是一份麵嚮實踐的寶貴指南，旨在幫助讀者駕馭高速光縴通信的澎湃浪潮。

評分☆☆☆☆☆

說實話，拿到這本《高速光縴通信中數字信號處理算法原理與應用（第一捲）:單載波調製技術》時，我的第一反應是：“單載波？這玩意兒還有啥新花樣？”畢竟，在學術界和工業界，多載波技術，尤其是OFDM，似乎已經成為瞭“高性能”的代名詞。我抱著一種“看看作者能玩齣什麼花樣”的心態翻開瞭它。然而，隨著閱讀的深入，我不得不承認，我對單載波的認知被徹底顛覆瞭。這本書並非隻是對現有單載波技術的簡單復述，而是著眼於“變革性”的視角，深入挖掘瞭其在當前技術背景下的潛力和創新空間。作者在書中對於算法的解析，不是那種“知其然不知其所以然”的介紹，而是層層遞進，從最基本的原理齣發，一步步引齣復雜精妙的算法。我印象特彆深刻的是書中關於如何在高速率下實現更魯棒的解調和均衡的討論，那些基於機器學習或人工智能的算法思路，讓我看到瞭單載波技術在未來可能的發展方嚮。這不僅僅是一本技術手冊，更是一本能夠激發思考、拓展視野的著作。它讓我意識到，即使是看似“傳統”的技術，隻要我們能夠以創新的思維和先進的算法去駕馭，依然能夠煥發齣強大的生命力。這本書對我來說，更像是一次“重新發現”的旅程，讓我看到瞭單載波技術在高速光通信領域依然大有可為。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣一名對光縴通信的數字信號處理部分抱有濃厚興趣的學習者來說，這本書無疑是一份寶貴的禮物。單載波調製作為高速光縴通信的基礎技術之一，其算法原理的清晰闡述至關重要。這本書的結構安排非常閤理，從基礎的原理講起，然後逐步深入到各種復雜的信號處理算法。我特彆欣賞作者在講解算法時，那種嚴謹又不失通俗的風格。那些數學公式和推導，在我看來並沒有成為阻礙理解的“攔路虎”，反而像是一種清晰的邏輯鏈條，將復雜的概念一一串聯起來。書中對於不同類型的單載波調製技術，例如PAM、QAM等，以及它們在實際應用中所麵臨的挑戰，都有非常詳盡的論述。我尤其關注書中關於如何通過數字信號處理來補償色散、非綫性效應以及相位噪聲等問題的章節。這些都是在實際光通信係統中必須剋服的關鍵技術難題，而本書提供的解決方案，讓我受益匪淺。書中的案例分析也十分貼切，能夠幫助我更好地理解理論知識在實際工程中的應用。讀完之後，我感覺自己對單載波調製技術的理解上瞭一個新的颱階，也對未來高速光通信係統的設計有瞭更清晰的認識。

評分☆☆☆☆☆

一直以來，我都在尋找一本能夠真正深入講解高速光縴通信中數字信號處理算法的書籍，尤其是針對單載波調製技術的部分。市麵上關於這個主題的書籍不少，但很多要麼過於理論化，要麼過於淺嘗輒止。而這本書，則恰恰填補瞭我的這一需求。它的標題就足夠吸引人：“數字信號處理算法原理與應用”，並且明確瞭聚焦於“單載波調製技術”。這錶明作者是有備而來，準備深入剖析這個領域的核心內容。書中的內容，給我的感覺就像是作者將多年積纍的寶貴經驗和深刻見解，通過係統化的文字呈現齣來。我著重閱讀瞭關於高級信道均衡和偏振模式色散（PMD）補償的章節，這部分內容是我在實際工作中經常會遇到的難點。書中給齣的算法，不僅有理論上的嚴謹性，更重要的是，它們具有很強的工程實用價值。我嘗試將書中的一些算法思想應用到我正在進行的項目中，發現確實能夠帶來顯著的性能提升。這本書不僅僅是知識的傳授，更是一種解決問題的思維方式的啓發。它讓我看到瞭，即使是已經相對成熟的單載波調製技術，通過不斷優化和創新數字信號處理算法，依然能夠突破性能的極限。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對前沿通信技術充滿好奇的研究生，我一直在尋找能夠引領我進入高速光縴通信“變革性”新領域的技術著作。這本書，尤其是它所處的“變革性光科學與技術叢書”係列，無疑滿足瞭我對深度和前瞻性的期待。單載波調製技術，雖然聽起來有些“經典”，但結閤“數字信號處理算法”和“高速光縴通信”，就賦予瞭它全新的生命力。這本書並沒有止步於對傳統單載波技術的介紹，而是著眼於如何通過先進的數字信號處理算法，剋服現有挑戰，實現性能的飛躍。我尤其欣賞書中對於如何在有限的硬件資源下，設計齣高效、低功耗的信號處理算法的論述。這對於實際工程部署至關重要。書中的圖錶和僞代碼，清晰地展示瞭算法的實現過程，讓我能夠直觀地理解其工作原理。我迫不及待地想將書中的一些算法應用到我的實驗項目中，看看能否在數據速率和傳輸距離上取得突破。這本書不僅僅是給我提供瞭理論知識，更重要的是，它點燃瞭我對光通信領域未來發展的探索熱情，讓我看到瞭單載波技術在未來通信網絡中的獨特價值和無限潛力。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在光通信領域摸爬滾打多年的工程師，手握這本書，我確實有太多話想說。首先，這本書的齣版，尤其是在“變革性光科學與技術叢書”這個係列中，本身就預示著它並非泛泛之輩。單載波調製技術，這可是高速光縴通信的基石，雖然聽起來是個老生常談的領域，但這本書的齣現，讓我對其有瞭全新的認識。我一直在思考，在如今追求更高帶寬、更低延遲的時代，單載波調製是否還有其不可替代的價值，又或是被多載波技術的光芒所掩蓋？這本書的深入剖析，無疑為我打開瞭一個新的視角。它沒有迴避單載波在某些場景下的局限性，但更重要的是，它揭示瞭如何在現有技術框架下，通過精妙的數字信號處理算法，將單載波的性能推嚮新的高度。我尤其關注書中關於如何剋服色散、非綫性效應等這些長期睏擾高速光傳輸的難題的論述。那些復雜的數學模型和算法推導，雖然需要一定的基礎，但一旦理解，便能感受到其中蘊含的智慧，仿佛看到瞭信號在光縴中“起死迴生”的奇妙過程。這本書不僅僅是理論的堆砌，它更像是一本“秘籍”，教你如何在實際工程中運用這些算法，解決那些令人頭疼的實際問題。讀完後，我甚至開始重新審視我們現有的一些係統設計，嘗試去優化那些被認為已經達到瓶頸的部分。