無綫光正交頻分復用原理及應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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柯熙政 著

圖書標籤:

• 無綫通信
• 正交頻分復用
• OFDM
• 無綫光通信
• 光縴通信
• 信號處理
• 調製解調
• 通信原理
• 無綫接入技術
• 復用技術

店鋪： 墨林閣圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030550880

商品編碼：29306506907

包裝：平裝

齣版時間：2018-05-01

基本信息

書名：無綫光正交頻分復用原理及應用

定價：138.00元

作者：柯熙政

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2018-05-01

ISBN：9787030550880

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版次：31

裝幀：平裝

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編輯推薦

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光通信,無綫電通信

內容提要

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正交頻分復用是多載波通信的一種，可以提高光通信的頻譜效率，抑製信道乾擾。《無綫光正交頻分復用原理及應用》論述無綫光通信中的正交頻分復用理論及應用, 係統介紹無綫光通信中的正交頻分復用傳輸體係，對光正交頻分復用涉及的高峰均比、時間同步、信道估計及信道分配進行深入係統分析；對大氣湍流及大氣環境對正交頻分復用信號的影響進行詳細分析，對比分析光正交頻分復用抑製大氣湍流的特性。通過數值仿真及實驗驗證相關理論，觸及本領域的**進展。

目錄

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目錄
前言
章 緒論 1
1.1 無綫光通信技術的發展 1
1.2 光波在大氣湍流中的傳輸研究進展 3
1.3 脈衝調製、副載波調製與無綫光正交頻分復用 5
1.3.1 脈衝調製的外研究現狀 5
1.3.2 副載波調製的外研究現狀 9
1.3.3 FSO-OFDM的提齣 9
1.4 FSO-OFDM的特點 12
1.4.1 OFDM的優點 12
1.4.2 FSO-OFDM的特點 13
1.4.3 RF OFDM與FSO-OFDM的區彆 14
1.4.4 FSO-OFDM亟待解決的問題 14
1.5 FSO-OFDM中的關鍵技術 15
參考文獻 17
第2章 副載波調製技術 26
2.1 副載波調製 26
2.1.1 副載波調製信號的産生與檢測 26
2.1.2 BPSK副載波調製的差錯率 27
2.1.3 FSK副載波調製的差錯率 30
2.1.4 MPSK與MQAM副載波調製的差錯率 31
2.1.5 副載波調製性能分析 32
2.2 NC類正弦QPSK調製 35
2.2.1 NC類正弦QPSK調製原理 35
2.2.2 NC類正弦類QPSK調製性能分析 38
2.3 16PSK調製原理及仿真 49
2.3.1 MPSK信號的矢量錶示 50
2.3.2 16PSK信號的調製方式 51
2.3.3 16PSK調製解調性能分析 53
2.3.4 16PSK副載波調製實驗結果分析 59
2.4 64QAM調製與解調 66
2.4.1 64QAM係統的基本原理 66
2.4.2 64QAM信號調製解調仿真分析 71
2.4.3 仿真及實驗結果分析 74
2.4.4 64QAM副載波調製實驗結果分析 84
2.5 小結 87
參考文獻 88
第3章 半導體激光器的非綫性特性及其修正 91
3.1 半導體激光器 91
3.1.1 半導體激光器的工作原理 92
3.1.2 半導體激光器的分類 93
3.1.3 半導體激光器的基本特性 93
3.2 半導體激光器的非綫性特性 97
3.2.1 動態非綫性 97
3.2.2 靜態非綫性 102
3.2.3 半導體激光器的靜態模型 103
3.2.4 半導體激光器的綫性化 108
3.3 副載波調製中的激光器非綫性互調失真 116
3.3.1 激光器的非綫性互調失真 116
3.3.2 副載波調製的非綫性互調失真特性 121
3.4 半導體激光器功率控製 131
3.4.1 溫度對半導體激光器的影響 131
3.4.2 功率控製係統 133
3.5 小結 139
參考文獻 139
第4章 FSO-OFDM係統 143
4.1 OFDM係統原理 143
4.1.1 OFDM信號的數學模型 144
4.1.2 由DFT實現OFDM145
4.2 OFDM頻率漂移與相位噪聲 147
4.2.1 頻率漂移對OFDM的影響 148
4.2.2 OFDM係統的相位噪聲 149
4.3 FSO-OFDM係統結構 151
4.3.1 直流偏置OFDM係統 153
4.3.2 限幅OFDM係統 154
4.3.3 非限幅OFDM係統 154
4.3.4 FSO-OFDM信號的解調 155
4.4 OFDM的信號結構 155
4.4.1 保護間隔和循環前綴 155
4.4.2 過采樣 158
4.4.3 加窗 159
4.5 FSO-OFDM信號的噪聲特性 159
4.5.1 乘性噪聲 160
4.5.2 混閤噪聲 160
4.5.3 FSO-OFDM實驗研究 167
4.6 小結 169
參考文獻 169
第5章 大氣信道 171
5.1 激光傳輸中的大氣散射與大氣衰減 171
5.1.1 大氣散射 171
5.1.2 大氣衰減 172
5.2 激光在大氣湍流中的傳輸 174
5.2.1 大氣湍流的統計特性 174
5.2.2 大氣湍流對激光傳輸的影響 178
5.3 大氣湍流模型 179
5.3.1 log-normal湍流模型 180
5.3.2 Gamma-Gamma湍流模型 183
5.3.3 負指數分布湍流模型 187
5.3.4 湍流信道性能分析 188
5.4 大氣色散及其對光信號傳輸的影響 193
5.4.1 大氣中光的色散 193
5.4.2 光脈衝在大氣湍流中的傳播 197
5.4.3 連續波在大氣湍流中的傳播 201
5.5 大氣色散對OFDM信號的影響 203
5.5.1 對FSO-OFDM係統誤碼率的理論分析 203
5.5.2 脈衝時延對係統速率的限製 205
5.5.3 Gamma-Gamma信道對信號傳輸的影響 211
5.6 雨對光信號傳輸的影響 217
5.6.1 接收光強均值 218
5.6.2 相乾場和非相乾場的統計特性 221
5.6.3 非相乾場的頻譜特性和方差 223
5.7 小結 226
參考文獻 227
第6章 OFDM係統的同步技術 231
6.1 OFDM中的時間同步 231
6.2 同步偏差對OFDM係統性能的影響 232
6.2.1 符號定時偏差對係統性能的影響 232
6.2.2 載波頻率偏差對係統性能的影響 234
6.2.3 抽樣時鍾偏差對係統性能的影響 236
6.2.4 OFDM的同步算法原理 236
6.3 FSO-OFDM係統符號同步 239
6.3.1 傳統的符號同步算法 240
6.3.2 改進的同步算法 244
6.4 頻率同步算法 250
6.4.1 載波頻率偏差估計算法 250
6.4.2 基於循環前綴的*大似然同步算法 251
6.4.3 ML 算法改進 258
6.5 小結 262
參考文獻 263
第7章 FSO-OFDM調製係統中的峰均比 265
7.1 峰均比的定義及統計特性 265
7.1.1 峰均比的定義 265
7.1.2 峰均比的統計特性 266
7.1.3 高峰均比産生的原因及後果 267
7.2 降低峰均比的方法 267
7.2.1 限幅類技術 267
7.2.2 編碼類技術 269
7.2.3 概率類技術 270
7.3 降低OFDM係統中峰均比的概率類方法 271
7.3.1 部分傳輸序列方法 271
7.3.2 選擇性映射方法 279
7.3.3 信道仿真分析 281
7.3.4 實驗結果分析 294
7.4 降低峰均比的編碼類技術 296
7.4.1 幾種分組編碼方法 297
7.4.2 基於Golay互補序列和RM碼的編譯碼算法 302
7.5 小結 309
參考文獻 309
第8章 信道估計與信道分配 312
8.1 無綫光OFDM信道估計 312
8.1.1 信道估計的分類 313
8.1.2 基於LS準則的信道估計算法 313
8.1.3 基於MMSE準則的信道估計算法 314
8.2 粒子濾波算法 317
8.2.1 貝葉斯估計方法 317
8.2.2 濛特卡羅方法 321
8.2.3 粒子濾波算法原理 322
8.2.4 粒子濾波算法存在的主要問題 325
8.2.5 基於粒子濾波的大氣激光OFDM係統信道估計 329
8.3 基於導頻輔助信道估計算法 335
8.3.1 衰落信道對OFDM信號的影響 336
8.3.2 基於頻域導頻的信道估計算法 338
8.3.3 基於時域訓練序列的信道估計算法 347
8.4 單用戶FSO-OFDM信道分配 353
8.4.1 注水算法 354
8.4.2 自適應比特功率分配算法 355
8.4.3 改進的自適應比特功率分配算法 359
8.4.4 仿真結果分析 363
8.5 多用戶FSO-OFDM自適應信道分配 364
8.5.1 多用戶自適應FSO-OFDM係統原理 364
8.5.2 幾種多用戶自適應算法 365
8.5.3 改進算法 371
8.6 小結 376
參考文獻 376

作者介紹

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文摘

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序言

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《光通信網絡：下一代連接的基石》 內容簡介： 在信息時代爆炸式增長的浪潮中，我們對數據的需求呈現齣前所未有的迅猛態勢。視頻流、高清圖像、虛擬現實、人工智能以及物聯網設備的激增，都在以前所未有的速度吞噬著我們現有的通信帶寬。傳統的通信方式，無論是在延遲、容量還是能效方麵，都已逐漸顯露齣其局限性，難以滿足未來社會對無縫、高速、穩定連接的嚴苛要求。在這樣的背景下，光通信網絡，作為信息傳輸的“高速公路”，正以前所未有的速度和深度，重塑著我們連接世界的方方麵麵，成為支撐下一代數字經濟和社會發展的關鍵基石。 《光通信網絡：下一代連接的基石》一書，旨在為讀者提供一個全麵而深入的視角，去理解和探索現代光通信網絡的原理、技術演進、關鍵挑戰以及廣闊的應用前景。本書並非聚焦於某一種特定的光通信調製技術，而是著眼於整個光通信網絡體係的構建與運作，從物理層的光信號傳輸，到網絡層的路由與管理，再到應用層的各種創新服務，力求展現一個完整的“光”生態圖景。 本書的特色在於其廣度和深度並存的敘述方式： 第一部分：光通信網絡的基礎原理與核心要素 在深入探討復雜技術之前，本書首先為讀者構建起堅實的基礎知識體係。我們將從光的基礎特性入手，介紹光是如何被用於信息編碼和傳輸的。這包括對光波長、頻率、相位以及偏振等基本概念的闡述，以及它們在光通信中的作用。 隨後，我們將詳細介紹構成光通信網絡的基本組件。從作為信息載體的光源（如激光器和發光二極管），到承載光信號傳播的傳輸介質（如光縴，包括單模光縴和多模光縴的特性與選擇），再到用於光信號探測的光電探測器（如PIN二極管和雪崩光電二極管），本書將逐一解析這些關鍵器件的工作原理、性能指標以及在網絡中的部署策略。 此外，光信號的放大與再生也是光通信網絡中不可或缺的環節。本書將詳細探討各種光放大器（如摻鉺光縴放大器EDFA）和光再生器的原理與技術，闡述它們如何剋服光信號在長距離傳輸中的損耗和失真，確保信號的完整性和傳輸質量。 第二部分：現代光通信網絡的關鍵技術與架構演進 隨著信息量的不斷攀升，單一的傳輸通道已無法滿足需求。本書將深入探討實現更高帶寬、更高頻譜效率和更靈活接入的關鍵技術。 波分復用（WDM）技術： 作為提高光縴傳輸容量的核心手段，本書將詳細講解波分復用（WDM）、密集波分復用（DWDM）以及稀疏波分復用（CWDM）的原理。讀者將瞭解到如何利用不同波長的光信號在同一根光縴中獨立傳輸，從而成倍提升網絡帶寬。我們將分析波長選擇、復用器/解復用器的設計以及色散補償等關鍵技術。 光網絡架構： 隨著業務的多樣化和網絡規模的擴大，傳統點對點連接的光網絡已逐漸演變為更加靈活和智能化的架構。本書將探討各種光網絡架構，包括無源光網絡（PON）的演進（如GPON、XG-PON、NG-PON2），以及它們在接入網中的廣泛應用；同時，也將深入介紹核心網和骨乾網中使用的更高級的光交換和路由技術，如光分組交換（OPS）和光電路交換（OCS），以及它們在提高網絡動態性和資源利用率方麵的潛力。 調製格式與編碼技術： 為瞭在有限的頻譜資源中傳輸更多的數據，高效的調製格式和編碼技術至關重要。本書將介紹各種先進的光調製格式，如幅度調製（AM）、相位調製（PM）、正交幅度調製（QAM）以及相乾光通信中的高級調製技術，並探討糾錯編碼（ECC）在提高傳輸可靠性方麵的作用。 第三部分：光通信網絡麵臨的挑戰與未來發展方嚮 盡管光通信技術取得瞭舉世矚目的成就，但前方仍麵臨著諸多挑戰。本書將剖析這些挑戰，並展望未來的發展趨勢。 傳輸損耗與色散： 即使在光縴中，信號仍然會經曆損耗和色散。本書將深入分析不同類型的損耗（如瑞利散射、吸收損耗）和色散（如材料色散、波導色散）的成因，以及各種補償技術（如色散補償光縴DCM、光柵補償器）的原理和應用。 網絡管理與自動化： 隨著網絡規模的不斷增大和業務的復雜化，傳統的手動網絡管理方式已捉襟見肘。本書將探討軟件定義網絡（SDN）和網絡功能虛擬化（NFV）在光通信網絡中的應用，以及如何通過自動化和智能化手段來提高網絡的運維效率和靈活性。 能效與可持續性： 高速通信需要消耗大量的能源。本書將關注如何在保持高性能的同時，提高光通信網絡的能效，以及如何設計更環保、更可持續的光通信係統。 新興技術與前沿研究： 本書還將涉足一些正在快速發展的領域，如可見光通信（VLC）、自由空間光通信（FSOC）、量子通信以及矽光子技術等，探討它們如何為未來的通信網絡帶來新的機遇和突破。 第四部分：光通信網絡的廣泛應用場景 光通信網絡已經滲透到我們社會經濟生活的方方麵麵。本書將通過豐富的實例，展現光通信網絡在不同領域的關鍵作用。 互聯網與數據中心： 作為支撐全球互聯網運行的“大動脈”，光通信網絡是數據中心之間以及數據中心內部實現海量數據交換的唯一選擇。本書將探討數據中心互聯（DCI）技術以及高性能計算（HPC）中對光通信網絡的需求。 5G/6G移動通信： 移動通信網絡的性能提升，尤其是未來5G和6G網絡的部署，對迴傳和前傳網絡提齣瞭更高的帶寬和更低延遲的要求，而光通信網絡是實現這些目標的核心。 物聯網（IoT）與智慧城市： 大量物聯網設備的連接需要高密度、低功耗的接入網絡，光縴接入網以及未來的無綫與光融閤網絡將扮演重要角色。 消費級應用： 從傢庭寬帶到高清視頻流、雲遊戲，再到虛擬現實（VR）和增強現實（AR），光通信網絡的高速連接能力正在不斷豐富和改變我們的消費體驗。 科研與工業應用： 在科學研究領域，如粒子加速器、射電望遠鏡陣列，以及工業自動化、智能製造等場景，高速、可靠的光通信網絡也正發揮著越來越重要的作用。 《光通信網絡：下一代連接的基石》不僅是為通信領域的專業人士和學生提供的深度技術參考，同樣也適閤對信息技術發展趨勢感興趣的廣大讀者。通過閱讀本書，您將能夠深刻理解當前通信技術發展的脈絡，洞察未來連接的無限可能，並為構建一個更加互聯、高效、智能的數字世界貢獻力量。本書的目標是激發讀者的好奇心，培養他們的技術視野，並為他們在光通信領域未來的學習和實踐打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，科技的發展往往隱藏在那些看似晦澀難懂的專業術語之中，而“無綫光正交頻分復用原理及應用”這本書的書名，恰恰勾勒齣瞭一種充滿潛力的技術方嚮。雖然我目前對OFDM的理解僅停留在基礎概念層麵，但它在提升通信係統性能方麵的潛力早已吸引瞭我。而“無綫光”的加入，則為這項技術注入瞭全新的維度，它暗示著一種超越傳統無綫通信限製的可能性。我迫切希望這本書能深入剖析OFDM技術在無綫光通信環境下的工作機製，它如何通過將數據流分割成多個子載波，並在每個子載波上獨立進行調製，從而實現對信道失真的有效補償。更重要的是，我希望能理解無綫光通信如何剋服其固有的挑戰，例如光信號的定嚮性、遮擋問題以及環境光乾擾。這本書是否會提供關於如何設計高效的發射和接收模塊的指導？我最期待的，莫過於書中關於“應用”的部分，它會講述這項技術在哪些領域能夠帶來革命性的改變？例如，在數據中心內部的超高速互聯，或者在特定場景下（如醫院、飛機內）的無綫通信解決方案，是否都會有所涉及？我渴望從這本書中獲得對這項技術的深刻洞察，並對其未來的發展前景有一個清晰的認知。

評分☆☆☆☆☆

我必須說，這本書的書名本身就充滿瞭科技感和前沿性，讓人忍不住想要一探究竟。雖然我不是通信專業的科班齣身，但對任何能夠解決實際通信瓶頸的技術都抱有濃厚的興趣。當我看到“無綫光”和“OFDM”這兩個關鍵詞組閤在一起時，我立刻意識到這很可能是一本深入探討如何突破傳統無綫通信限製的著作。我猜想，書中應該會詳細闡述OFDM技術如何通過正交子載波來抵抗碼間乾擾，以及它在提高頻譜利用率方麵的巨大貢獻。同時，“無綫光”的加入，更是讓我對接下來的內容充滿瞭期待——是否意味著我們將看到一種全新的、不受電磁頻譜限製的通信方式？這本書會不會深入講解實現無綫光通信的關鍵技術，比如激光器的選擇、調製方式的設計，以及如何實現光信號的有效接收和解碼？我特彆關注的是，OFDM技術與無綫光通信相結閤，會産生怎樣的協同效應，又是如何剋服在傳輸距離、環境乾擾（如遮擋、霧霾）等方麵的挑戰的？我非常渴望瞭解它的理論基礎，並希望書中能提供一些能夠啓迪思維的思考方嚮，甚至是對未來通信技術發展趨勢的預測。

評分☆☆☆☆☆

在信息爆炸的時代，對高效、可靠通信技術的需求愈發迫切。當我看到“無綫光正交頻分復用原理及應用”這個書名時，內心湧起一股強烈的探索欲。我雖非通信領域的專傢，但對任何能夠提升數據傳輸效率和質量的技術都充滿好奇。我設想，這本書會詳細闡述OFDM技術如何通過將高速數據流分割成眾多低速的、相互正交的子載波來傳輸，從而有效抵抗由於多徑效應引起的碼間乾擾，並大幅提高頻譜利用率。而“無綫光”的結閤，更是讓我對通信介質的革新充滿瞭期待。這本書是否會深入探討利用可見光或近紅外光進行數據傳輸的原理，以及它與傳統射頻通信相比的獨特優勢，比如更高的安全性、更大的帶寬潛力以及在特定環境下的可行性？我特彆想瞭解，OFDM技術如何應用於無綫光通信的實際場景中，它如何剋服如信號衰減、光束散射、以及環境光乾擾等技術難題？書中是否會介紹具體的調製解調方案，以及如何設計高效率的光調製器和光探測器？我對書中“應用”部分的內容更是充滿期待，它會揭示這項技術在智能照明、室內定位、水下通信，乃至未來第六代通信技術中可能扮演的關鍵角色嗎？我希望能通過閱讀這本書，構建起對無綫光OFDM技術的係統認知，並對其未來的發展潛力産生更深層次的理解。

評分☆☆☆☆☆

我對於學習新興技術有著近乎狂熱的追求，尤其是在數據傳輸速率飛速增長的今天，如何更有效地利用現有資源，甚至開拓新的傳輸介質，一直是我的關注焦點。當我的目光落在“無綫光正交頻分復用原理及應用”這本書上時，一種強烈的求知欲便油然而生。我對OFDM技術早已有所耳聞，它在解決多徑效應方麵的卓越錶現讓我印象深刻，但將其與“無綫光”這一概念結閤，卻是第一次接觸。這不禁讓我遐想，這是否意味著一種不受傳統射頻乾擾睏擾，且能夠提供極高帶寬的通信方式？我期待這本書能夠清晰地解釋OFDM在無綫光通信場景下的工作原理，它如何剋服光信號在空氣中傳輸時可能遇到的衰減和散射問題，以及如何在高數據速率下保持信號的穩定性和可靠性。書中是否會涉及光信號的生成、編碼、傳輸和解調的整個流程？對於“應用”的部分，我更是充滿瞭好奇，這本書會揭示哪些令人振奮的應用場景？比如，在室內定位、智能照明、甚至是高速的短距離數據傳輸中，它又能扮演怎樣的角色？我希望這本書能提供紮實的理論基礎，並輔以貼近現實的應用分析，讓我對這項技術有一個全麵而深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書實在太令人驚喜瞭！我一直對通信技術領域很感興趣，特彆是那些能夠提升數據傳輸效率和穩定性的前沿技術。當我偶然看到這本書的書名時，立刻就被吸引住瞭。雖然我目前對無綫光通信和OFDM技術瞭解不多，但光是“正交頻分復用”這個詞就讓我覺得它一定蘊含著很多深刻的原理。我期待這本書能夠用一種清晰易懂的方式，帶領我走進這個全新的世界。我想象著書中會詳細介紹OFDM技術是如何將高帶寬信號分割成多個低帶寬的子載波進行傳輸，以及它在對抗多徑衰落方麵的優勢。更重要的是，我希望能瞭解無綫光通信是如何利用可見光或近紅外光作為傳輸媒介，與傳統的射頻通信相比，它又有哪些獨特的優勢和挑戰。這本書會不會講解光器件、調製解調技術，以及如何設計高效的光信號處理單元？我特彆好奇的是，書裏會不會包含一些實際的應用案例，比如在智能傢居、車聯網，甚至水下通信中的應用。我希望能學習到一些基礎知識，然後能夠舉一反三，理解更多相關的技術。這本書的齣現，對我來說就像是打開瞭一扇通往未知領域的大門，我迫不及待地想要探索其中的奧秘，瞭解它的發展前景和潛力。