9787030503589 无线光通信中的部分相干光传输理论 科学出版社 柯熙政,邓莉君 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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柯熙政，邓莉君 著

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• 无线光通信
• 相干光传输
• 光通信
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• 通信工程
• 柯熙政
• 邓莉君
• 科学出版社
• 光学
• 理论研究

店铺： 聚雅图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030503589

商品编码：29441024590

包装：平装

出版时间：2017-08-01

基本信息

书名：无线光通信中的部分相干光传输理论

定价：90.00元

作者：柯熙政,邓莉君

出版社：科学出版社

出版日期：2017-08-01

ISBN：9787030503589

字数：

页码：

版次：31

装帧：平装

开本：128开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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无线光通信：穿越空间的光之舞 无线光通信，一个充满未来感的词汇，它以光波为载体，在空气或真空环境中传输信息，悄然改变着我们连接世界的方式。与传统的射频通信相比，无线光通信拥有更高的带宽、更快的速度、更低的能耗以及更强的安全性，预示着一个数据传输新纪元的到来。从短距离的点对点连接，到构成未来城市通信网络的关键节点，无线光通信正以前所未有的姿态，渗透到我们生活的方方面面。 1. 无线光通信的基石：光谱的利用与光波的特质 无线光通信的核心在于对电磁频谱中可见光和近红外光波段的巧妙运用。这些波段拥有极大的可用带宽，这意味着它们可以承载海量的信息，远超当前的射频通信能力。想想我们日常生活中使用手机、Wi-Fi，其频谱资源早已捉襟见肘，而无线光通信则打开了一个全新的、几乎无限的“数据高速公路”。 光波的传播特性也赋予了无线光通信独特的优势。光波在传播过程中，其方向性极强，能量聚焦度高，这使得通信具有了更高的隐私性和安全性。如同激光束一样，它能在特定方向上精确传输，不易被外界干扰，也更难被非法窃听。同时，光波在传播过程中不易产生电磁干扰，对于医院、机场等对电磁环境要求严苛的场所，无线光通信展现出得天独厚的优势。 2. 无线光通信的关键技术：从光源到接收端的智慧 要实现无线光通信，需要一系列精密的技术协同工作。 a. 高效光源： 心脏跳动般的光源是信息传输的起点。目前，无线光通信主要依赖于发光二极管（LED）和激光二极管（LD）。LED技术已经非常成熟，成本低廉，寿命长，能够实现可见光通信（VLC），将照明功能与通信功能巧妙融合，创造出“光联网”的可能性。而激光二极管则能产生高强度、高方向性的激光束，适用于更远距离、更高带宽的传输需求，是实现自由空间光通信（FSO）的关键。 b. 调制与解调： 信息如何“装载”到光波上，并被准确“卸载”？这依赖于高效的调制与解调技术。信息经过编码后，被转换为不同的光信号模式，例如通过改变光的强度（强度调制）、颜色（频率调制）或相位（相位调制）。在接收端，这些变化的光信号被转化为电信号，再经过解调还原成原始信息。随着技术的进步，更复杂的调制技术如正交频分复用（OFDM）也被引入，以期在有限的光谱内实现更高的频谱效率和数据速率。 c. 光学链路设计： 建立稳定、可靠的光学链路是无线光通信面临的关键挑战。在自由空间中，光波的传输容易受到多种因素的影响，如大气湍流、雨雾、尘埃、建筑物遮挡等，这些都会导致信号衰减、损耗甚至中断。因此，精确的光学链路设计至关重要。这包括高增益的天线（即光学望远镜）来聚焦和发射光束，以及能够补偿姿态误差的稳定和跟踪系统，确保发射端和接收端始终对准，如同技艺精湛的弓箭手，精准锁定目标。 d. 接收端设计： 接收端需要能够捕捉微弱的光信号，并将其高效地转化为可用的电信号。这涉及到高灵敏度的光电探测器，它们能够将光子转化为电子，从而重建信息。同时，接收端还需要具备一定的抗干扰能力，并能与发射端进行同步，以确保数据的正确接收。 3. 无线光通信的应用场景：点亮未来的无限可能 无线光通信的独特优势使其在众多领域展现出广阔的应用前景。 a. 室内通信与“光联网”： 在室内环境中，LED照明已经无处不在。通过在LED灯中植入微小的芯片，我们可以将照明功能与数据传输结合起来，创造出“光联网”。这种技术可以提供比Wi-Fi更快的速度，并且不会占用现有的射频频谱。想象一下，你的手机在房间里，不仅能被照亮，还能通过灯光进行高速上网，甚至实现无缝切换的网络连接。这种技术在智能家居、智能办公、医院、博物馆等场所的应用潜力巨大。 b. 室内定位与导航： 利用LED灯发出的独特编码信号，可以实现高精度的室内定位。当用户进入一个装有LED灯的区域，设备能够接收到灯光信号，并根据信号的强度、角度等信息，精准地确定用户在房间内的位置。这对于商场导购、仓储管理、工业自动化等场景具有重要意义。 c. 城市通信与“最后一公里”： 在高密度城市区域，部署光纤网络成本高昂且耗时。自由空间光通信（FSO）可以作为一种快速部署、成本效益高的解决方案，提供“最后一公里”的接入。例如，在建筑物之间建立光链路，可以快速扩展现有的网络覆盖，尤其是在光纤难以到达的区域。 d. 移动通信与蜂窝网络补充： 随着移动数据需求的爆炸式增长，传统的射频蜂窝网络正面临严峻的挑战。无线光通信可以作为一种补充技术，在热点区域提供超高带宽的接入，缓解网络拥堵。例如，在体育场、大型会议中心等场所，部署FSO基站，可以为大量用户提供流畅的数据体验。 e. 物联网（IoT）的赋能： 无线光通信低能耗、高安全性的特点，使其成为连接海量物联网设备的理想选择。尤其是在对安全性要求极高的工业物联网、医疗物联网等领域，光通信能够提供可靠的数据传输保障。 f. 水下通信： 在水下环境中，射频信号衰减严重，而光波的传播相对更容易控制。利用特殊的激光技术，可以实现水下通信，这对于水下探测、军事应用、海洋科研等具有重要的意义。 4. 无线光通信的挑战与未来展望 尽管前景光明，无线光通信的发展仍面临一些挑战。 环境因素的影响： 大气中的雨、雾、尘埃等会严重影响自由空间光通信的可靠性。需要开发更鲁棒的光学系统和信号处理技术来应对这些不利因素。 链路稳定性与功耗： 维持远距离、高带宽的光学链路需要精确的跟踪与稳定系统，这可能会增加系统的复杂性和功耗。 标准化与互操作性： 随着技术的不断发展，建立统一的行业标准，确保不同设备之间的互操作性，将是未来发展的重要方向。 安全性考量： 虽然光通信本身具有一定的安全性，但仍需关注数据加密、密钥管理等方面的安全防护。 然而，随着技术的不断突破，我们有理由相信，无线光通信将在未来扮演越来越重要的角色。从照亮我们生活空间的LED灯，到连接世界的高速网络，光，正以全新的方式，编织着未来的通信图景。它将进一步提升我们获取信息的效率，拓展我们连接世界的边界，为建设一个更加智能、便捷、高效的社会贡献力量。无线光通信，不仅仅是一种技术，它更是我们迈向光速时代的一扇窗口，预示着一个信息传输新维度的开启。

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读完这本《无线光通信中的部分相干光传输理论》的部分章节，我不得不说，它确实是一本内容扎实的学术专著。书中关于相干光理论的阐述，从基础的光场描述到高阶统计特性，都有着严谨的推导和详尽的解释。我之前对相干光通信的理解主要停留在相干检测技术上，认为这是提高接收灵敏度的关键。然而，这本书让我意识到，相干性本身不仅仅是一种检测手段，更是影响光信号在自由空间传输时，尤其是在存在散射、衍射以及大气湍流等不利因素时，其稳定性和可预测性的重要因素。书中对部分相干光在不同信道模型下的传播特性分析，例如其空间相干度如何随传输距离衰减，以及这对信号的功率谱密度和幅度统计分布的影响，都提供了非常深入的见解。我尤其关注书中对于如何表征和量化部分相干光的部分，这对于设计更鲁棒的光通信系统至关重要。作者引用了大量的参考文献，并且论证过程环环相扣，逻辑性非常强，这对于我这样希望进行深入研究的读者来说，是极其宝贵的。

评分☆☆☆☆☆

作为一名通信工程专业的学生，我一直对前沿的通信技术充满热情，而无线光通信无疑是其中的一个重要方向。我购买了《无线光通信中的部分相干光传输理论》这本书，主要是被其“部分相干光传输理论”这个专有名词所吸引。我了解，在传统的无线光通信中，我们通常使用单模激光器，追求极高的相干性。然而，我也注意到，在实际应用中，大气湍流等因素会导致光束质量下降，相干性受到影响。这本书的出现，让我看到了一个可能存在的，并且更符合实际情况的理论模型。我希望书中能够详细解释，为什么在某些无线光通信场景下，“部分相干”的光传输反而可能更有效。这其中是否涉及到能量的有效利用、抗干扰能力、还是对设备成本的考量？书中对“部分相干”的定义和表征方式，以及相关的数学模型，是我迫切想要学习的内容。我非常期待书中能够提供一些分析工具或方法，帮助我理解如何根据具体的通信环境和系统需求，来设计或选择具有合适相干特性的光源，从而优化整体的传输性能。

评分☆☆☆☆☆

这本书《无线光通信中的部分相干光传输理论》的出版，对我来说简直是及时雨。近年来，随着5G以及未来6G通信技术的发展，人们对无线通信的带宽需求呈爆炸式增长，而传统射频通信频谱资源日益紧张，无线光通信凭借其超大带宽、低功耗、安全性高等优势，受到了越来越多的关注。我一直认为，无线光通信的关键挑战之一在于其对环境的敏感性，特别是大气湍流对光束质量的劣化，以及由此带来的信道衰落。书中以“部分相干光传输理论”为核心，让我看到了解决这些问题的潜在理论框架。我猜测书中会详细介绍如何利用部分相干光的特性来缓解这些不利影响，比如通过优化发射光场的相干度来提高光束的聚焦能力，或者利用相干性来增强信号的鲁棒性。我很期待书中能够给出具体的理论模型，比如如何描述部分相干光源在湍流信道中的传播，以及如何通过调整光源的参数来优化系统的性能。如果书中还能提供一些仿真或者实验数据来验证这些理论，那就更完美了。

评分☆☆☆☆☆

这本《无线光通信中的部分相干光传输理论》着实让我眼前一亮！我一直对无线光通信这个领域充满了好奇，特别是其中的理论基础部分。购买这本书之前，我阅读了一些关于自由空间光通信的综述文章，对基本原理有了大致的了解，比如利用激光作为载波来传输信息，以及其在高带宽、低功耗方面的潜力。然而，我总觉得少了些深度，尤其是在理解信号的传播特性和如何优化传输性能方面。这本书的书名直击了我关注的核心——“部分相干光传输理论”，这听起来就充满了技术深度，让我对接下来的阅读充满了期待。我希望它能深入浅出地讲解什么是部分相干光，它与完全相干光和不相干光有何区别，以及在无线光通信场景下，采用部分相干光传输会带来哪些优势，例如是否能更好地应对大气扰动、光束展宽等问题。另外，书中对于“理论”的强调，也让我预感到会涉及一些数学模型和物理推导，这正是我希望深入学习的。我非常好奇作者是如何将这些复杂的理论与实际的无线光通信应用联系起来的，期待书中能有相关的案例分析或者仿真结果展示，让我能够将理论知识转化为更直观的理解。

评分☆☆☆☆☆

翻阅《无线光通信中的部分相干光传输理论》，我发现这本书的理论深度超出了我的预期。我之前阅读过一些关于自由空间光通信的入门级书籍，对点对点通信、大气衰减、指向误差等概念有所了解。但这本书深入探讨了“部分相干光”在其中的作用，这对我来说是一个全新的视角。我之前一直认为，理想情况下，我们希望使用高度相干的光源，如激光，以获得最窄的光束和最集中的能量。但是，书中“部分相干”的提法，让我思考是否在某些情况下，引入一定程度的非相干性反而能带来好处。例如，是否能通过控制相干性来调整光束的衍射特性，使其在传输过程中展宽得更慢，或者对湍流的影响更不敏感？书中对于部分相干光传播的数学描述，比如如何用二维相干函数来刻画光场的空间相干度，以及这种相干度如何影响信号的接收功率和误码率，是我非常感兴趣的内容。我希望书中能够提供清晰的图示或者公式推导，帮助我理解这些抽象的理论概念。