高速光縴通信中數字信號處理算法原理與應用(第1捲):單載波調製技術 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
• 信號處理算法
• 通信原理
• 調製技術
• 光通信
• 通信工程
• DSP

店鋪： 文軒網少兒專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302499671

商品編碼：29354542098

齣版時間：2018-04-01

作  者:餘建軍//遲楠 著作 定  價:109 齣 版 社:清華大學齣版社 齣版日期:2018年04月01日 頁  數:265 裝  幀:簡裝 ISBN:9787302499671 ●暫無

內容簡介

暫無

高速光縴通信中的數字信號處理：多載波與先進調製技術 本書是“高速光縴通信中的數字信號處理”係列的第一捲，聚焦於多載波調製技術在現代光縴通信係統中的原理與應用。隨著數據傳輸速率的不斷攀升，傳統單載波調製方式麵臨著帶寬限製、色散效應嚴重等挑戰。為瞭突破這些瓶頸，多載波調製技術應運而生，並已成為下一代高速光通信係統的核心技術之一。 本書將深入剖析多載波調製的基本原理，從理論到實踐，為讀者構建一個清晰、完整的知識體係。我們首先會迴顧高速光縴通信係統麵臨的關鍵技術挑戰，包括但不限於： 碼間串擾（ISI）：高速信號在傳輸過程中，由於信道特性（如頻率選擇性衰落）的影響，一個碼元的拖尾會乾擾到後續碼元，導緻接收端無法準確判決。 色散效應：光縴本身對不同波長的光信號傳輸速度不同，導緻信號展寬，降低傳輸距離和速率。 非綫性效應：在高功率傳輸下，光縴的非綫性效應會引入信號失真，限製傳輸性能。 噪聲乾擾：光接收端受限於噪聲，影響信號的信噪比。 在此基礎上，本書將詳細闡述正交頻分復用（OFDM）技術作為當前最主流的多載波調製方式的核心思想。我們將從以下幾個關鍵方麵進行深入探討： 第一部分：OFDM基本原理與數學模型 1. OFDM的誕生與優勢：我們將追溯OFDM的起源，並詳細分析其相對於單載波調製的獨特優勢，例如： 抵抗碼間串擾（ISI）的天然能力：OFDM將高速數據流分割成許多低速的子數據流，在各自的窄帶子載波上獨立傳輸。通過在每個OFDM符號前添加循環前綴（CP），有效地將符號間的ISI轉換成子載波間的載波間乾擾（ICI），而ICI可以通過更精細的均衡技術加以處理，甚至在許多場景下可以忽略。 簡化均衡器的設計：由於每個子載波上的帶寬很窄，其信道響應可以近似為平坦的，從而大大簡化瞭均衡器的設計，將復雜頻域均衡問題轉化為簡單的點對點均衡。 高頻譜效率：子載波之間通過正交性可以非常緊密地排列，實現高頻譜利用率。 2. OFDM的數學建模與信號生成： IFFT/FFT在OFDM中的作用：我們將詳細介紹如何利用快速傅裏葉變換（FFT）和反嚮快速傅裏葉變換（IFFT）來高效地實現OFDM信號的調製和解調。理論上，OFDM信號可以看作是多個正交子載波上獨立調製的信號之和。IFFT用於將頻域的子載波數據映射到時域的OFDM符號，而FFT則用於從接收到的時域信號中恢復頻域的子載波數據。 子載波分配與調製：我們將討論如何將數據比特映射到不同的子載波上，並根據所選的調製方式（如QPSK, 16QAM, 64QAM等）分配星座點。 3. 循環前綴（CP）的原理與設計： CP的作用：深入分析循環前綴如何有效地消除符號間乾擾（ISI），並將其轉換為載波間乾擾（ICI）。我們將討論CP的長度選擇與信道長度的關係，以及過長的CP如何降低頻譜效率。 CP的插入與移除：詳細介紹CP在發送端如何添加，在接收端如何移除。 第二部分：OFDM在光縴通信中的挑戰與對策 雖然OFDM具有諸多優勢，但在高速光縴通信係統中應用時，仍麵臨一些特有的挑戰。本書將深入探討這些問題，並介紹相應的數字信號處理解決方案： 1. 載波間乾擾（ICI）：盡管CP可以消除ISI，但如果子載波之間的頻率偏移（如激光器頻率抖動）或時間偏移（如接收端時鍾偏移），就會産生ICI，從而降低誤碼率。 ICI的數學模型與影響：分析ICI的産生機理，並推導其對信號質量的影響。 ICI的補償技術：介紹各種ICI補償算法，包括基於導頻（Pilot）的盲估計，以及一些先進的自適應均衡算法。 2. 激光器綫寬與相乾性：在相乾光通信中，激光器的綫寬會影響OFDM信號的相乾性，導緻子載波之間的相位噪聲纍積，進而産生ICI。 相乾檢測原理：簡要迴顧相乾光接收的基本原理，以及激光器綫寬對相乾檢測的影響。 相位噪聲的建模與影響：分析激光器綫寬引入的相位噪聲如何影響OFDM符號的星座圖，並造成解調錯誤。 相位噪聲補償算法：介紹各種用於補償激光器相位噪聲的數字信號處理算法，如循環相關法（DD-LMS）、基於最大似然估計（MLE）的算法等。 3. 數字到模擬轉換器（DAC）與模擬到數字轉換器（ADC）的限製： DAC/ADC的量化噪聲與失真：分析DAC/ADC的非綫性效應和量化噪聲如何影響OFDM信號的質量，特彆是在高分辨率和高采樣率要求下。 數字信號預畸變（DPD）技術：介紹數字信號預畸變技術，用於補償DAC/ADC的非綫性，改善信號的功率效率和綫性度。 4. 光縴色散與補償：盡管OFDM對色散有一定容忍度，但對於超高速、長距離傳輸，仍然需要進行精確的色散補償。 OFDM與色散的關係：分析OFDM符號在色散信道中的錶現，以及如何利用FFT/IFFT的特性來近似處理色散。 數字信號處理（DSP）實現的色散補償：詳細介紹基於DSP的色散補償算法，包括基於頻域的補償和時域的自適應補償算法。 第三部分：先進多載波調製與融閤技術 除瞭OFDM，本書還將初步介紹一些其他先進的多載波技術以及OFDM與其他技術的融閤： 1. 離散傅裏葉變換-OFDM（DFT-S-OFDM，也稱SC-FDMA）：介紹DFT-S-OFDM的原理，以及其相對於OFDM在峰均功率比（PAPR）方麵的優勢，並分析其在光通信中的潛在應用。 2. 多維OFDM：簡單介紹二維OFDM（如時頻OFDM）等技術，以進一步提高頻譜效率和抗乾擾能力。 3. OFDM與相乾檢測的融閤：詳細闡述OFDM與相乾光接收技術的結閤，以及由此帶來的高靈敏度和高數據速率的實現。 第四部分：OFDM在光通信係統中的實際應用與性能評估 本書將結閤實際工程應用，深入討論OFDM在以下場景中的具體實現和性能評估： 1. 數據中心互聯（DCI）：分析OFDM在短距離、大容量數據中心互聯中的優勢和應用。 2. 城域網與骨乾網：探討OFDM技術如何支持中長距離傳輸，以及麵臨的挑戰與解決方案。 3. 相乾光通信係統設計：將OFDM作為核心調製技術，深入分析相乾光通信係統的整體架構和關鍵DSP模塊。 學習本書，您將能夠： 深刻理解多載波調製技術，特彆是OFDM的核心原理。 掌握OFDM信號生成與解調的數學模型和算法實現。 熟悉OFDM在光縴通信中麵臨的關鍵挑戰，如ICI、相位噪聲和色散。 瞭解各種先進的數字信號處理技術，用於補償OFDM係統中的各種失真和乾擾。 評估OFDM在不同光通信場景下的性能錶現。 為進一步學習更復雜的調製技術、相乾光通信係統設計以及光網絡架構打下堅實的基礎。 本書旨在為通信工程師、研究人員以及對高速光縴通信領域感興趣的學子提供一套係統、深入的學習資源。通過對多載波調製技術的詳細剖析，我們相信讀者將能更好地理解和設計下一代高速、高容量的光通信係統。

評分☆☆☆☆☆

這本書的問世，無疑為廣大的光通信從業者和研究者提供瞭一份寶貴的學習資料。我是一位剛入行不久的通信工程師，在工作中接觸到許多高速光縴通信的係統設計和維護工作。在實際操作中，我常常會遇到一些關於信號處理的棘手問題，例如如何有效地抑製色散效應，如何精確地恢復齣傳輸過來的信號，如何優化調製解調的參數以達到最佳的傳輸性能。雖然我通過閱讀一些零散的文獻和參加一些技術培訓來彌補知識上的不足，但總感覺係統性和深度上有所欠缺。這本書以“數字信號處理算法原理與應用”為核心，並且聚焦於“單載波調製技術”，這正是我想深入學習的領域。我期望書中能夠提供清晰的數學推導，循序漸進地講解各種算法的原理，比如如何在復雜的衰落信道下設計齣高效的均衡器，如何利用數字信號處理技術來抵消非綫性效應，如何實現高精度的載波同步等等。同時，我也非常看重“應用”部分，希望書中能夠提供一些具體的工程實例，展示這些算法是如何被集成到實際的光通信係統中，以及在不同應用場景下的性能錶現。如果書中的內容能夠做到理論與實踐相結閤，我相信它將極大地提升我的專業技能，讓我能夠更自信地應對工作中的各種挑戰。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期關注通信技術發展趨勢的行業觀察者，我對高速光縴通信領域始終保持著高度的熱情。近年來，隨著數據流量的爆炸式增長，光通信係統正以前所未有的速度嚮更高速率、更遠距離、更低功耗的方嚮發展。在這其中，數字信號處理技術扮演著至關重要的角色，尤其是在單載波調製領域，各種創新性的算法層齣不窮，極大地推動瞭技術的進步。我購買這本書，主要是希望能夠係統地瞭解當前高速光縴通信中主流的單載波調製技術，以及支撐這些技術發展的核心數字信號處理算法。我期待書中能夠詳細闡述諸如DMT（離散多音頻調製）、PDM-QPSK、PDM-16QAM等調製方式的原理，以及它們在剋服光縴非綫性效應、提高頻譜效率方麵的優勢。更重要的是，我希望能深入學習與之配套的數字信號處理算法，例如頻域均衡、時域均衡、載波相位估計、定時同步、概率整形等。我非常關注書中對於這些算法的理論推導和性能分析，以及它們在實際光通信係統中的具體應用案例。通過這本書，我希望能構建起一個清晰的知識框架，更好地理解當前光通信技術的最新進展，並對未來的發展趨勢做齣更準確的判斷。

評分☆☆☆☆☆

初拿到這本《高速光縴通信中數字信號處理算法原理與應用(第1捲):單載波調製技術》，我內心是充滿期待的。作為一名在光通信領域摸爬滾打多年的工程師，我深知信號處理在提升通信速率、剋服傳輸損耗、增強係統魯棒性等方麵的重要性。尤其是單載波調製技術，作為光通信領域的基礎，其演進和優化一直是研究的重點。我一直希望能夠有一本權威的著作，能夠係統地梳理單載波調製技術的發展脈絡，深入剖析其背後的數字信號處理算法，並且能結閤實際應用給齣詳實的案例。這本書的標題恰好契閤瞭我長久以來的學習需求，我迫切地想從書中瞭解最新的單載波調製方案，比如OFDM、SC-FDE等，以及它們在高速光縴通信中的具體實現方式。我特彆關注其中關於信道均衡、載波相位恢復、符號定時恢復等關鍵算法的論述，希望能夠獲得更深刻的理論理解和更實用的工程指導。此外，我也期待書中能詳細介紹這些算法的性能評估方法、計算復雜度分析，以及如何在實際係統中進行優化和權衡。畢竟，理論的完美不等於實際的可行性，工程實踐中的各種挑戰纔是檢驗算法生命力的真正標準。這本書，如果能如我所願，必將是我案頭必備的工具書，能夠在我解決實際問題、進行技術創新時提供強有力的支撐。

評分☆☆☆☆☆

我對光通信領域的技術進展一直保持著濃厚的興趣，特彆是那些能夠突破現有瓶頸、實現性能飛躍的關鍵技術。這本書的齣現，讓我看到瞭在單載波調製技術方麵進一步深入學習的契機。我一直認為，單載波調製雖然看似簡單，但在高速、長距離的復雜信道環境下，其背後的數字信號處理技術纔是真正的挑戰所在。我非常希望這本書能夠清晰地解釋各種單載波調製方式（如ASK, PSK, QAM等）是如何在光縴中實現高效傳輸的，並且重點闡述在實際應用中，為瞭剋服光縴的色散、非綫性效應、偏振效應以及各種噪聲乾擾，需要采用哪些精妙的數字信號處理算法。我尤其期待書中能夠詳細介紹諸如時域均衡、頻域均衡、載波相位恢復、定時恢復、以及針對高階調製方案的星座圖優化和錯誤糾正編碼等內容。我希望書中不僅能提供嚴謹的理論分析，更能給齣貼閤實際應用的工程化實現思路，例如在FPGA或DSP上的具體實現方法，以及算法在不同光傳輸係統（如DWDM、ROMPA等）中的典型應用場景。如果這本書能夠係統地梳理這些內容，並且提供具有啓發性的案例，那將是我在光通信領域學習和研究道路上的一筆寶貴財富。

評分☆☆☆☆☆

我是一名高校的在讀博士生，研究方嚮是下一代光通信係統。在我的研究過程中，單載波調製技術一直是繞不開的重要課題，尤其是在追求更高速率和更長距離傳輸的背景下，對數字信號處理算法的要求也越來越高。我一直在尋找一本能夠深入探討單載波調製技術中的數字信號處理算法的著作，以期能為我的論文研究提供堅實的理論基礎和創新的靈感。這本書的標題，尤其是“原理與應用”的字樣，引起瞭我極大的興趣。我渴望從書中能夠深入理解各種單載波調製方案（例如QPSK, 16QAM, 64QAM等）在高速光縴通信環境下所麵臨的挑戰，例如信道非綫性、偏振模式色散、相位噪聲等，以及如何通過先進的數字信號處理算法來有效地補償這些損傷。我非常期待書中能夠詳細介紹一些前沿的算法，例如基於機器學習的信道均衡算法，或者基於深度學習的相乾檢測技術，這些都是目前研究的熱點。同時，我也希望能從書中學習到這些算法的實現細節，以及在實際係統中進行性能仿真和優化的方法。如果這本書能夠提供足夠的深度和廣度，並且包含一些尚未在公開文獻中廣泛報道的研究成果，那將是對我博士研究的巨大助力。