光通信信號處理——現代通信信號處理叢書 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

任海蘭，劉德明著 著

圖書標籤:

• 光通信
• 信號處理
• 現代通信
• 通信工程
• 光縴通信
• 數字信號處理
• 調製解調
• 信道編碼
• OFDM
• 相乾光通信

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121025686

商品編碼：29729430591

包裝：平裝

齣版時間：2006-08-01

基本信息

書名:光通信信號處理——現代通信信號處理叢書

定價：27.00元

售價：18.4元,便宜8.6元,摺扣68

作者:任海蘭,劉德明著

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2006-08-01

ISBN：9787121025686

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.381kg

編輯推薦

內容提要

本書介紹光通信工程和全光通信網中的光信號處理技術的基本原理及應用，全書共分10章，內容包括光調製、光復用、光再生、光路控製、光邏輯控製、光檢測、光波長技術、光傳送網功能等。其中原理部分的闡述力簡明清晰並注重理論的實用性和指導意義；應用部分的介紹則建立在係統收集目前國內外相關研究的*資料的基礎上，涵蓋瞭近幾年光信號自理技術的進展和未來的發展動態。
　　本書層次清晰，內容新穎，係統性和實用性強，可作為光縴通信、光電子、應用物理等的科技和工程人員的參考用書，同時也可作為相關專業研究生教材和本科高年級學生的選修教材。

目錄

章　光通信與光信號處理概述
　1.1　光通信的發展
　1.2　光通信中的光信號處理
第2章　光調製技術
　2.1　光調製技術的分類　
　2.2　電光調製
　2.3　聲光調製
　2.4　磁光調製
　2.5　電吸收調製
　2.6　光傳感中的光調製技術
第3章　光復用技術
　3.1　光波分復用
　3.2　光時分復用
　3.3　光碼分復用
　3.4　光極化復用
　3.5　微波副載波復用
第4章　光再生技術
　4.1　信號再生的概念與光再生技術概況
　4.2　光放大技術
　4.3　光整形技術
　4.4　光時鍾恢復技術
第5章　光路控製技術
　5.1　光隔離器與環形器
　5.2　光開關
　5.3　光濾波與光上下復用
　5.4　光波長變換
　5.5　色散補償技術
　5.6　光功率分配器
第6章　光邏輯控製技術
第7章　光檢測技術
第8章　光波長交換與路由技術
第9章　光分組交換與路由技術
0章　光傳送網功能與光信號處理
縮略語
參考文獻

作者介紹

文摘

序言

《光通信信號處理——現代通信信號處理叢書》圖書簡介 引言 在信息時代飛速發展的今天，光通信以其巨大的帶寬、低損耗和抗電磁乾擾等優勢，已成為現代通信網絡不可或缺的核心組成部分。從互聯網的骨乾傳輸到城域網乃至接入網，光信號的有效傳輸和精確處理是實現高速、大容量通信的關鍵。本書《光通信信號處理——現代通信信號處理叢書》正是聚焦於這一前沿領域，深入探討光通信係統中信號處理的理論、技術與應用，旨在為讀者構建一個全麵而深刻的知識體係。 本書的編寫，凝聚瞭作者在光通信信號處理領域多年的教學與科研經驗，力求在理論深度與實踐應用之間取得平衡。我們不僅梳理瞭光通信信號處理的基礎理論，更著重介紹瞭近年來湧現齣的最新技術和發展趨勢，力圖為從事光通信係統設計、研發、優化以及相關學術研究的工程師、科研人員和學生提供一本具有高度參考價值的專業著作。 本書內容梗概 本書的結構設計嚴謹，內容編排循序漸進，力求覆蓋光通信信號處理的各個關鍵環節。全書共分為若乾章節，每一章節都圍繞一個核心主題展開，並與其他章節形成緊密的邏輯聯係。 第一部分：光信號基礎與傳輸模型 在本書的開篇，我們將從最基礎的光信號特性入手，深入解析光波的物理本質，以及在光縴中傳播時的各種特性。我們將詳細介紹不同類型光縴（如單模光縴、多模光縴）的傳輸特性，包括其色散、損耗等關鍵參數。在此基礎上，我們將構建一套嚴謹的數學模型，用於描述光信號在光縴中傳播的過程，包括綫性傳播和非綫性傳播效應。這部分內容為後續的光信號分析與處理奠定瞭堅實的理論基礎。 光信號的物理基礎： 介紹光的基本性質，如波長、頻率、偏振等，以及激光器、LED等光源的特性。 光縴傳輸特性： 詳細分析單模光縴和多模光縴的結構、模式特性、損耗機理（如瑞利散射、吸收損耗）以及不同類型的色散（如材料色散、波導色散、高雙摺射效應）。 光縴傳輸模型： 建立描述光信號在光縴中傳播的數學模型，包括波動方程、光強傳輸方程等，並引入包絡近似和慢變幅近似等簡化手段。 非綫性效應： 深入探討光縴中的非綫性效應，如自相位調製（SPM）、交叉相位調製（XPM）、四波混頻（FWM）以及受激拉曼散射（SRS）和受激布裏淵散射（SBS），並分析其對信號質量的影響。 第二部分：光信號的調製與解調技術 作為光通信係統的核心環節，信號的調製與解調是實現信息高效傳輸的關鍵。本部分將詳細介紹各種先進的光信號調製技術，涵蓋傳統的強度調製，以及現代的相位調製、頻率調製、偏振調製等。我們將分析不同調製格式的特點、優劣勢以及在不同應用場景下的適用性。同時，本書也將重點介紹與之配套的解調技術，包括相乾檢測、非相乾檢測等，並分析各種解調方案的性能指標和實現復雜度。 光信號調製技術： 強度調製（IM）： 介紹傳統的OOK（On-Off Keying）調製，分析其簡單性與局限性。 相位調製（PM）： 詳細講解PSK（Phase Shift Keying）係列，如BPSK、QPSK，及其在提高頻譜效率方麵的優勢。 頻率調製（FM）： 介紹FSK（Frequency Shift Keying）以及其在某些特定場景的應用。 偏振調製（Pol-M）： 探討利用光信號偏振狀態編碼信息的技術，如Pol-QPSK、Pol-16QAM等，及其在超高頻譜效率傳輸中的作用。 復數調製格式： 深入分析M-QAM（Quadrature Amplitude Modulation）係列，如16-QAM、64-QAM，解析其在高容量傳輸中的關鍵作用，並介紹其調製原理和星座圖。 多載波調製： 探討OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）在光通信中的應用，如光OFDM，以及其應對色散和乾擾的優勢。 光信號解調技術： 非相乾檢測： 介紹強度檢測、鑒頻鑒相檢測等技術，分析其簡單易實現但性能受限的特點。 相乾檢測： 詳細闡述相乾檢測的原理，包括本振光的作用、載波恢復、符號定時恢復等。重點介紹不同類型的相乾接收機結構，如平衡探測、電探測。 數字信號處理（DSP）在解調中的應用： 詳細介紹如何在數字域實現載波相位估計、符號定時恢復、色散補償、均衡等關鍵的信號處理算法。 第三部分：光信號的接收與處理 在光通信係統中，接收端的光電器件和信號處理單元扮演著至關重要的角色。本部分將深入探討各種光電探測器的原理和特性，如PIN光電二極管、APD（Avalanche Photodiode）以及更先進的光電混閤集成器件。在此基礎上，我們將重點介紹數字信號處理（DSP）技術在光通信接收端的核心應用，包括色散補償（CD）、偏振模色散補償（PMD）、非綫性效應補償（NLIC）以及信道均衡等。我們將詳細介紹各種DSP算法的原理、實現方法及其性能優勢。 光電探測器： PIN光電二極管： 介紹其工作原理、響應速度、量子效率等參數。 雪崩光電二極管（APD）： 分析其內部增益機製，提高接收靈敏度的原理。 光電混閤集成器件： 探討APD與SiGe BiCMOS等技術結閤在高性能接收前端的應用。 數字信號處理（DSP）在接收端的核心功能： 色散補償（CD）： 詳細介紹基於DSP的色散補償技術，如基於FIR濾波器的補償、基於自適應算法的補償，以及對不同類型色散的處理。 偏振模色散補償（PMD）： 深入分析PMD的産生機理，以及基於DSP的PMD補償算法，包括遞歸最小二乘（RLS）算法、最速下降法等。 非綫性效應補償（NLIC）： 重點介紹DSP在補償光縴非綫性效應方麵的技術，如基於後嚮傳輸（Backpropagation, BP）算法的補償、基於Volterra級數模型的補償等。 信道均衡： 討論均衡器的作用，以及自適應均衡算法，如LMS（Least Mean Square）和RLS在消除符號間乾擾（ISI）中的應用。 載波恢復與符號定時恢復： 詳細介紹各種用於恢復載波頻率和相位、以及符號時鍾的DSP算法，如Gardner定時算法、Mueller-Müller算法等。 第四部分：先進的光通信信號處理技術與應用 隨著光通信技術的不斷發展，對信號處理的要求也越來越高。本部分將聚焦於當前和未來光通信領域的一些前沿技術和應用。我們將深入探討相乾光通信係統中的關鍵技術，如數字相乾技術、多維信號調製等。此外，本書還將關注一些新興領域，例如光計算、量子通信中的信號處理挑戰，以及在特定應用場景下（如數據中心互連、5G/6G光迴傳）的光信號處理需求。 相乾光通信係統： 數字相乾技術： 深入解析數字相乾接收機中DSP所扮演的關鍵角色，包括高速ADC/DAC、高性能DSP芯片等。 高性能調製格式： 探討更高級彆的M-QAM調製格式，以及其對DSP處理能力的要求。 靈活波長選擇（Flex-Grid）與帶寬自適應： 分析如何在相乾係統中實現靈活的頻譜資源分配。 光計算與光通信的融閤： 探討光信號處理在加速計算、光神經網絡等領域的潛在應用。 量子通信中的信號處理： 介紹量子密鑰分發（QKD）等量子通信技術對信號處理提齣的新挑戰和要求。 特定應用場景下的信號處理： 數據中心互連（DCI）： 分析DCI對低延遲、高吞吐量信號處理的需求。 5G/6G光迴傳： 探討5G/6G網絡對光迴傳網絡在帶寬、時延和靈活性方麵的更高要求，以及相應的信號處理技術。 自由空間光通信： 介紹在自由空間傳輸中，大氣湍流等因素對光信號處理的影響。 第五部分：性能評估與未來展望 在本書的最後部分，我們將對各種光通信信號處理技術進行性能評估，包括誤碼率（BER）、信噪比（SNR）、頻譜效率等關鍵指標的分析。我們將對比不同技術在性能、復雜度、功耗等方麵的權衡。同時，本書也將對未來光通信信號處理領域的發展趨勢進行展望，例如對更高調製階數、更低功耗DSP、以及AI/ML在光信號處理中的應用等進行探討，為讀者勾勒齣該領域未來的發展藍圖。 性能評估指標： 誤碼率（BER）： 介紹BER的定義及其在通信係統中的重要性。 信號噪聲比（SNR）與比特能量噪聲比（Eb/N0）： 分析這些參數與信號質量和傳輸性能的關係。 頻譜效率： 探討如何提高頻譜利用率，實現單位帶寬內傳輸更多信息。 功率效率： 分析降低係統功耗的重要性。 技術對比與權衡： 不同調製解調方案的性能對比。 DSP算法在不同補償場景下的效率與復雜度分析。 硬件實現方麵的考量： 高速ADC/DAC、FPGA、ASIC等。 未來發展趨勢： 超高階調製格式的研究與應用。 麵嚮AI/ML的光信號處理： 探索機器學習算法在信道估計、故障診斷、網絡優化等方麵的應用。 光子集成與異構集成： 探討光電融閤器件在信號處理方麵的優勢。 柔性與可重構光網絡： 分析信號處理技術如何支持這些網絡架構。 低功耗信號處理技術。 結語 《光通信信號處理——現代通信信號處理叢書》力求為讀者提供一個係統、深入、前沿的光通信信號處理知識平颱。本書的編寫，不僅關注理論的嚴謹性，更注重工程實現的 Practicality。我們相信，通過對本書內容的學習，讀者將能更深刻地理解光通信信號處理的復雜性與精妙性，並能夠將其所學知識應用於實際的通信係統設計與研發中，為推動光通信技術的持續進步貢獻力量。 本書的齣版，不僅是對光通信信號處理領域現有知識的梳理與總結，更是對未來發展方嚮的探索與指引。我們期待本書能夠成為廣大讀者學習、研究和工作中不可或缺的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘述風格簡直是教科書界的清流，它沒有那種老派技術書籍特有的晦澀難懂和故作高深，而是用一種極其平易近人但又絲毫不失嚴謹的方式，將那些原本令人望而生畏的數學模型和物理原理娓娓道來。作者在闡述抽象概念時，總是擅長結閤一些生動的比喻或者實際的工程場景進行類比，這極大地降低瞭初學者的學習門檻。比如，它在解釋某種濾波器的收斂特性時，描繪瞭一個仿佛在迷霧中尋找燈塔的過程，一下子就把那個“收斂速度”的意義具象化瞭。閱讀過程中，我感覺自己不是在被動地接受知識灌輸，而是在與一位經驗豐富的行業前輩進行一對一的深入交流，他總能在我快要迷失在公式海洋時，及時拋齣一個清晰的邏輯錨點。這種行文的節奏感和對讀者認知負荷的精準把控，是很多同類書籍難以企及的，讀起來酣暢淋灕，效率極高。

評分☆☆☆☆☆

我特彆留意瞭書中對最新研究進展的覆蓋廣度和深度，這一點直接決定瞭一本“現代”通信信號處理書籍的價值。令我驚喜的是，它對於那些最新的調製解調技術、信道編碼策略的介紹，都沒有停留在錶麵，而是深入到瞭算法設計的核心考量。書中對某些前沿技術（比如基於深度學習的信道均衡方法）的探討，展現齣作者緊跟時代脈搏的能力，不僅羅列瞭現有方案，還批判性地指齣瞭它們的局限性，並提齣瞭作者獨到的見解或改進方嚮。這種將經典理論與尖端實踐有機結閤的編排方式，使得這本書既能作為打牢基礎的階梯，又能充當探索未知領域的燈塔。對於我這種需要將理論應用於實際項目開發的人士而言，這種前瞻性的內容布局無疑是極其寶貴的資源，它提供的不僅是“怎麼做”，更有“為什麼這麼做”的底層邏輯支撐。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值體係建立得非常宏大而紮實，它似乎遵循著一個清晰的“由宏觀到微觀，再由微觀迴歸宏觀”的邏輯路徑。在開篇部分，它構建瞭一個極具說服力的通信係統模型，為後續所有的信號處理模塊設置瞭閤理的上下文背景，這讓我從一開始就理解瞭為什麼我們要研究這些特定的處理環節。隨後，深入到每一個子係統，無論是時鍾恢復、均衡還是幀同步，作者都像一位技藝精湛的建築師，細緻地講解瞭每一個“磚塊”的材料特性和承重能力。最妙的是，在全書的收尾部分，作者又將所有這些精細的“零件”重新組閤起來，展示瞭一個完整、高效的現代通信鏈路是如何運轉的。這種結構設計，極大地增強瞭讀者的係統認知能力，讓人感覺在閱讀的過程中，自己的“係統架構師”思維也在同步得到訓練和提升，而不是零散地獲取知識點。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計實在太講究瞭，封麵那一抹深邃的藍色調，配上那些流動的、仿佛承載著光束的抽象綫條，初次上手就給人一種專業又充滿未來感的印象。內頁的紙張質地摸起來非常舒適，即便是長時間閱讀也不會感到刺眼，這對於一個需要鑽研技術細節的讀者來說簡直是福音。排版布局也相當閤理，圖錶和公式的插入位置恰到好處，使得復雜的理論在視覺上得到瞭很好的梳理。我尤其欣賞作者在章節標題設計上的匠心獨運，它們不僅僅是簡單的內容概括，更像是一種引導，默默地將讀者的思維引入到下一個知識的層次。雖然我還沒來得及深入研讀每一個公式的推導，但僅僅是快速翻閱目錄和章節結構，就能感受到這本書在知識體係構建上的嚴謹和完整性，仿佛在嚮你宣告，這是一部經過深思熟慮、旨在係統化梳理現代通信核心技術的誠意之作。這種對細節的把控，讓我對後續的閱讀充滿瞭期待，我相信它絕不僅僅是一本工具書，更像是一件精心打磨的藝術品。

評分☆☆☆☆☆

從知識遷移和應用的角度來看，這本書的實用性簡直是超齣瞭我的預期。它不是那種隻停留在理論推導上的“象牙塔”著作。在介紹完基礎算法後，書中經常穿插一些“工程實現要點”或者“仿真驗證案例分析”。這些部分通常會提到在實際硬件平颱（比如FPGA或高性能處理器）上實現這些算法時可能遇到的量化誤差、時延限製或功耗問題，並給齣相應的優化建議。我發現，它幾乎是在用一種“工程師思維”來組織內容，而不是純粹的數學傢思維。這種注重可操作性和工程約束的視角，使得書中的知識點可以直接轉化為解決實際問題的工具箱，這對於提升個人解決復雜工程問題的能力有著立竿見影的效果。很多理論書籍往往在“落地”這一關戛然而止，而這本書卻大方地展示瞭如何把理論的火花變成實際的生産力。