地面无线光通信/现代光学工程精品译丛 [印度] 德维·查达,李洪涛,席峰,刘光祖,顾 97 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

[印度] 德维·查达，李洪涛，席峰，刘光祖，顾 著

图书标签:

• 无线光通信
• 光通信
• 自由空间光通信
• 光学工程
• 现代光学
• 译著
• 通信技术
• 信息技术
• 光电子技术
• 德维·查达

店铺： 书逸天下图书专营店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118113587

商品编码：29376311411

包装：平装

出版时间：2017-12-01

基本信息

书名：地面无线光通信/现代光学工程精品译丛

定价：79.00元

作者： 德维·查达,李洪涛,席峰,刘光祖,顾

出版社：国防工业出版社

出版日期：2017-12-01

ISBN：9787118113587

字数：

页码：156

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

---

内容提要

---

《地面无线光通信/现代光学工程精品译丛》是一本详细介绍地面无线光通信技术的专著。全书以通俗易懂的语言向读者全面深入地介绍了大气中的光传播、FSO信道模型、FSO调制与检测方法、FSO分集与编码技术及FSO系统设计和链路设计等内容。
　　全书逻辑合理、理论简洁、思路清晰，结合无线光通信基本概念、基础理论和应用范例对无线光通信进行了较为详实全面的介绍。
　　《地面无线光通信/现代光学工程精品译丛》对从事该领域的工程技术人员、研究人员以及相关专业的高校师生具有重要的参考价值。

目录

---

章 简介——无线光通信系统
1．1 优点和缺点
1．2 分类
1．2．1 空间通信
1．2．2 自由空间陆地链路
1．2．3 室内系统
1．3 无线光通信的未来发展
1．4 本书结构内容
参考文献

第2章 无线光通道
2．1 自由空间光学室外通道
2．2 地面链路传播
2．2．1 光束分又
2．2．2 大气损耗
2．2．3 大气湍流
2．2．4 环境光
2．3 无线光学空间链路
2．4 室内传播媒介
总结
参考文献
引申阅读

第3章 信道建模
3．1 大尺度与小尺度信号变化
3．2 光强无线信道的输入／输出模型
3．2．1 光强信道的约束
3．2．2 信道的线性时变系统模型
3．2．3 光域信道传递函数
3．2．4 加性白噪声
3．3 FSO的统计信道模型
3．3．1 无线光信道的参数
3．3．2 大气湍流模型
3．3．3 光信号的空间相干性
3．3．4 信道脉冲响应／湍流引起的衰减强度的概率分布
3．4 系统光传递函数
3．4．1 系统的光传递函数
3．5 室内信道建模
3．5．1 室内信道的直流增益
3．5．2 室内多径扩散信道建模
3．6 FSO中的噪声源建模
总结
参考文献

第4章 调制技术
4．1 信道约束
4．2 调制方案种类
4．3 选择原则
4．4 矢量信道模型与佳检测
4．4．1 矢量信道模型
4．4．2 佳检测
4．5 小功率和频谱带宽
4．5．1 小功率要求
4．5．2 频谱特征
4．6 FSO系统调制方案
4．6．1 On-Off健控
4．6．2 M-脉冲位置调制（M-PPM）
4．6．3 M-级脉冲幅度调制（M-PAM）
4．6．4 光子载波调制
4．6．5 差分脉冲位置（DPPM）和数字脉冲间隔调制（DPIM）
总结
参考文献
引申阅读

第5章 光学衰落信道的分集和检测技木
5．1 光学衰落信道的检测
5．2 检测信号模型
5．3 湍流信道单输入单输出检测
5．4 分集
5．5 空间分集
5．5．1 接收分集
5．5．2 发射分集
5．6 MIMO信道
5．6．1 重复MIMO系统
5．6．2 空间多路复用的MIMO信道
总结
参考文献

第6章 信道容量
6．1 AWGN信道的信道容量
6．2 衰落信道容量
6．2．1 慢衰落信道
6．3 单输入单输出大气光学信道容量
6．3．1 SISO的遍历信道容量
6．3．2 高斯SISO信道的中断概率
6．4 分集光学衰落信道的容量
6．4．1 接收分集
6．4．2 发射分集
6．4．3 空间多路复用MIMO信道容量
6．4．4 重复MIMO信道容量
6．5 光子泊松信道容量
6．5．1 泊松MIMO信道容量
参考文献

第7章 FSO信道中的编码
7．1 基本概念
7．2 线性分组码
7．3 树码或卷积码
7．4 TURBO码
7．5 LDPC码
总结
参考文献

第8章 FSO链路和系统设计
8．1 链路设计
8．1．1 链路余量
8．1．2 光链路可靠性
8．1．3 影响FSO链路选择的其他因素
8．1．4 光束指向和跟踪
8．2 元件可靠性
8．3 人眼安全考虑
8．4 收发器
8．4．1 激光发射机
8．4．2 接收机
8．5 FSO接收机中的噪声
总结
参考文献

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

光学成像中的信息传输：穿越空间迷雾的通信革命 本书并非仅仅是介绍一种通讯技术，它是一次深刻的探索，揭示了如何利用光波这一最古老、最纯粹的信号载体，在无形的空间中构建起一座座连接现实与虚拟的桥梁。在信息爆炸的时代，传统的通信方式正面临着带宽的瓶颈和部署的限制，而光学成像中的信息传输，以其独特的方式，为我们描绘了一幅令人振奋的未来图景。 一、 光的本质与信息传递：从微观粒子到宏观信号 光，这个构成宇宙万物最基本元素的组成部分，其双重粒子-波动的特性，使其成为传递信息的天然媒介。当我们谈论“光学成像中的信息传输”，首先需要深入理解光的这两个基本属性。 光的粒子性：光子的“荷载” 从量子力学的角度看，光是由离散的能量包——光子组成的。每一个光子携带着特定的能量，其频率越高，能量也越高。在信息传输的语境下，我们可以将每一个光子想象成一个微小的“数据包”。通过调控光的强度、颜色（频率）甚至偏振态，我们就可以编码信息，就像在数字世界中用0和1来表示数据一样。例如，高强度光子可以代表“1”，低强度光子代表“0”；或者，通过改变激光的频率，可以在不同的“频道”上传递不同的信息。这种基于粒子性的信息编码，是实现高密度、高速度信息传输的基础。 光的波动性：频域与相位的“舞步” 光的波动性则提供了更丰富的调制维度。光波具有频率、波长、振幅和相位等属性。 频率调制 (FM)：改变光的频率，可以实现信息的编码，类似于我们在收音机中调频广播。不同频率的光承载着不同的信息流。 振幅调制 (AM)：改变光的振幅（强度），是传统的光信号通信中最常用的方式之一。通过控制激光的亮度变化，来模拟数字信号的0和1。 相位调制 (PM)：光的相位，即光波在一个周期内的位置，是信息编码中最精妙的维度之一。通过精确控制光的相位变化，可以编码大量信息，尤其是在高阶调制格式中，相位调制能够显著提高频谱效率。 偏振调制 (Polarization Modulation)：光的偏振态，即光波电场振动的方向，也为信息传输提供了额外的维度。例如，通过将光束的偏振方向从水平旋转到垂直，或者进行更复杂的椭圆偏振变化，都可以携带信息。 理解了光的这些基本属性，我们就能明白，光学成像中的信息传输，实际上就是巧妙地利用光的这些物理特性，将我们想要传递的信息“印刻”在光波之上，然后将这些被“标记”的光波发射出去，在接收端再将其“解读”出来。 二、 光学成像的赋能：超越视网膜的“眼睛” “光学成像”并非仅仅指相机或显微镜等设备捕获图像的过程，在这里，它更强调的是利用光学原理构建的系统，用于“看见”和“处理”那些能够携带信息的光。这意味着，我们不仅仅是发送光，更是通过精巧的光学设计，来“聚焦”、“引导”、“整形”和“识别”这些承载信息的光。 空间光调制器 (Spatial Light Modulator, SLM)：这是一种神奇的设备，它能够实时地改变通过它的光的空间光场。你可以把它想象成一个由数百万个微小像素组成的屏幕，每一个像素都可以独立地控制其透射或反射的光的相位、振幅或强度。通过在SLM上加载不同的“全息图”或“掩码”，我们可以将复杂的空间信息编码到光束中。例如，我们可以用SLM来“绘制”一个三维的点云，然后用激光扫描这个点云，实现三维数据的传输。或者，我们可以用SLM来产生特定的光束形状，如涡旋光束，这种光束携带了轨道角动量，可以用来编码更高阶的信息。 光学透镜与反射镜的精密控制：传统的透镜和反射镜在信息传输中扮演着至关重要的角色。它们可以用于聚焦光束，将其能量集中在特定的接收点，从而提高信号强度。同时，复杂的透镜阵列和反射镜系统，可以实现光的束缚和引导，确保信息能够沿着预定的路径传输，减少能量损耗和外界干扰。例如，在自由空间光通信中，高精度的指向和跟踪系统，利用光学透镜来精确瞄准远方的接收器。 光束整形与全息技术：除了简单的聚焦，光学系统还可以实现光束的“整形”。我们可以将一个均匀的光束塑造成具有特定形状的光场，例如，将一个高斯光束整形为平顶光束，以提高传输的均匀性。全息技术更是将光学成像的能力推向了极致。通过记录和再现物体的三维信息，全息术不仅能重建物体的影像，更能将大量信息编码在其中。当全息技术与信息传输结合时，我们可以将复杂的数据集编码成一个全息图，然后通过光波将其快速传输到远方，并在接收端重建成原始数据。 三、 信息传输的新维度：自由空间与无形之网 “地面无线光通信”并非局限于特定设备之间的连接，它更代表了一种在开放空间中，利用光作为媒介进行信息交换的全新模式。它摆脱了对物理线路的依赖，为通信带来了前所未有的灵活性和潜力。 自由空间光通信 (Free-Space Optical Communication, FSO)：这是最直观的体现。FSO系统利用激光束在空气或其他透明介质中直接传输信息，无需铺设光纤。这使得它在许多场景下具有独特优势，例如： 临时部署：在自然灾害后，当传统通信设施被毁坏时，FSO可以快速建立起临时的通信链路。 连接难以铺设光纤的区域：例如，在城市高楼之间、海底或偏远山区，铺设光纤成本高昂且困难，FSO则提供了简便的解决方案。 军事和安全应用：FSO的保密性高，不易被窃听，且部署迅速，非常适合军事通信。 作为光纤网络的补充：在需要极高带宽但又无法铺设光纤的地点，FSO可以作为光纤网络的“最后一公里”连接。 室内可见光通信 (Visible Light Communication, VLC)：顾名思义，VLC利用我们日常生活中可见的LED灯来传输信息。LED灯不仅能提供照明，还可以通过快速的闪烁来编码数据。接收端可以使用简单的光电探测器来捕捉这些闪烁信号，并将其解码。VLC具有以下显著特点： 安全性高：可见光不像无线电波那样容易穿透墙壁，因此信息传输更具安全性。 频谱资源丰富：可见光谱非常宽广，提供了巨大的通信带宽潜力。 集成性好：LED照明已广泛普及，集成VLC功能无需额外的大型基础设施。 环境友好：LED本身就是节能的照明设备。 VLC的应用场景也非常广泛，例如，在商场、医院、图书馆等需要安全、高带宽且不受无线电干扰的场所，VLC可以提供室内定位、信息推送、无缝网络切换等服务。 新型光传输机制：除了上述应用，研究人员还在不断探索更前沿的光传输机制，例如： 激光雷达 (LiDAR) 中的信息编码：LiDAR系统通过发射激光脉冲并测量反射信号来感知周围环境。除了测距，通过对激光脉冲的调制和编码，LiDAR本身也可以承载信息，实现“感应通信”的融合。 量子光学通信：利用量子纠缠等量子现象进行信息传输，具有极高的安全性和传输效率，是未来通信的重要发展方向。 四、 挑战与未来展望：通往光速时代的漫漫征途 尽管光学成像中的信息传输展现出巨大的潜力，但仍面临诸多挑战。 大气干扰：对于自由空间光通信，雨、雾、雪、尘埃等大气现象会严重影响光信号的衰减和传输质量。 光束抖动与跟踪精度：在长距离传输中，光束的指向和接收器的跟踪精度要求极高，任何微小的偏差都可能导致信号丢失。 功耗与成本：高功率激光器、精密光学器件以及高性能的空间光调制器等，在功耗和成本方面仍需进一步优化。 标准与互操作性：随着不同技术和应用的发展，建立统一的标准以确保不同系统间的互操作性变得尤为重要。 然而，正是这些挑战，激励着科学家和工程师们不断创新。未来的研究将聚焦于： 开发更先进的大气补偿技术：例如，使用自适应光学技术来实时校正光束在传播过程中的畸变。 提升光电探测器的灵敏度和带宽：以捕获更微弱的信号并实现更高的数据速率。 设计更小型化、低功耗的光学模块：降低部署成本，扩展应用场景。 探索多模态融合通信：将光学通信与射频通信、甚至声波通信等技术相结合，实现更鲁棒、更高效的通信网络。 推动可见光通信向更高阶调制和更广阔应用领域发展：使其成为智能城市、物联网的重要组成部分。 本书将带领读者穿越光学成像的奥秘，理解光如何在空间中传递信息，以及这些前沿技术如何重塑我们的通信方式。它是一扇窗，让我们得以窥见一个更快速、更安全、更智能的通信未来。

评分☆☆☆☆☆

天哪，最近读完的这本《量子计算导论：从基础到前沿应用》简直是打开了我对未来计算方式的新世界大门。作者对复杂概念的拆解能力简直是教科书级别的，尤其是对量子比特的叠加态和纠缠态的阐述，用了很多非常贴近生活的比喻，让我这个物理背景不太扎实的读者也能豁然开朗。书中没有那种故作高深的晦涩难懂，而是层层递进，从最基础的布尔代数延伸到量子门操作，再到Shor算法和Grover算法的详细推导，每一步都走得非常稳健。我特别欣赏它对实际硬件实现的讨论，比如超导量子比特和离子阱技术的优劣势对比，这部分内容让理论不再是空中楼阁，而是能看到实实在在的工程挑战和潜力。读完感觉，这本书不仅仅是知识的传递，更像是一场思想的启蒙，让我对信息科学的下一个十年充满了期待。对于任何想深入了解量子信息科学，却又害怕被数学公式淹没的人来说，这绝对是首选的入门和进阶读物，它将那些听起来高深莫测的理论，变得触手可及。

评分☆☆☆☆☆

我最近沉浸在《行星地质学导论》这本书里，简直停不下来，它完全颠覆了我对宇宙中那些冰冷岩石球体的传统认知。这本书的叙事风格非常引人入胜，完全没有传统教科书那种枯燥的“罗列事实”感。作者仿佛是一位经验丰富的探险家，带着我们乘坐“思想的航天器”，依次拜访了月球、火星、木星和土星的卫星，甚至是冥王星。他对撞击坑的演化历史分析得极为细致，通过简单的几何和物理学原理，重建了数十亿年前的剧烈事件。最让我印象深刻的是关于水星热演化的章节，那里对磁场消失和地幔收缩的解释，逻辑链条清晰得让人拍案叫绝。而且，书中配图的选择简直是艺术品级别的，每一张火星表面的高清图像都像是精心挑选的风景照，让人忍不住想要去实地考察。这本书成功地将严谨的地球物理学原理与天体探索的浪漫主义完美结合，读完后看夜空，感觉都变得不一样了。

评分☆☆☆☆☆

《声音的建筑学：从音乐厅设计到城市声景重塑》这本书，对于我这样一个对声学和建筑都有点兴趣的业余爱好者来说，简直是如获至宝。这本书的妙处在于，它跳脱了单纯的物理学范畴，将声学设计提升到了一种美学和体验的层面。作者非常善于在抽象的理论和实际的听觉感受之间建立桥梁。比如，在讨论混响时间对巴洛克音乐演绎的影响时，他引用了当时乐团的演奏记录作为佐证，这种跨学科的论证方式非常令人信服。书中关于“声音景观”的设计理念尤其吸引我，它探讨了如何在日益嘈杂的现代都市中，通过巧妙的空间布局和材料选择，来“编织”出有益于人类身心健康的声音环境。这本书的行文流畅，节奏把握得很好，既有对基础声学原理的扎实回顾，又有对未来智能声学系统的大胆展望，让人在享受知识的同时，也感受到声音艺术的魅力。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我很少对纯粹的社会学著作抱有这么高的评价，但这本《非正式权力网络：现代企业组织中的隐形架构》确实让人耳目一新。它没有纠缠于传统的组织结构图，而是深入挖掘了公司内部那些通过人际关系、信任和信息流构建起来的、看不见的权力版图。作者采用了大量的案例研究，从硅谷的初创公司到老牌跨国企业的部门斗争，描述了“非正式领袖”是如何在正式流程之外达成决策、推动创新或设置障碍的。它的语言风格犀利而精准，像一把手术刀剖开了企业管理的表象。我尤其欣赏它提出的“关系资本”量化模型，虽然有些争议，但它提供了一个思考人际互动效率的新视角。这本书对于任何身处复杂组织环境中的管理者或专业人士都是一场及时的警醒，它提醒我们，理解谁真正拥有影响力，远比知道谁的头衔更高重要得多。读完后，我立刻开始重新审视自己工作环境中的人际动态。

评分☆☆☆☆☆

我最近翻阅的这本《气候模型的不确定性与适应性策略》是一部极具挑战性但又极其重要的专业书籍。它的深度和广度都远超出了普通的气候变化科普读物。这本书的核心在于探讨当前气候模型（GCMs）在处理复杂反馈回路，特别是云层和气溶胶效应时的内在局限性。作者没有回避这些技术难点，而是深入剖析了蒙特卡洛模拟和贝叶斯推断在量化这些不确定性中的作用。阅读过程中，我发现它对政策制定者的建议非常务实，强调了“适应性管理”而非依赖单一的长期预测，这在当前全球气候治理的紧迫性下，提供了一种更具操作性的思维框架。虽然其中一些章节涉及高等概率统计和偏微分方程，阅读起来需要极大的专注力，但当你真正理解了模型预测区间背后的科学依据时，那种掌握了关键信息的感觉是无与伦比的。这本书绝对是为严肃的气候科学研究人员和政策分析师准备的深度指南。