地面无线光通信/现代光学工程精品译丛 [Terrestrial wireless optical communication] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[印度] 德维·查达 著，李洪涛，席峰，刘光祖，顾陈 译

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• 无线光通信
• 光纤通信
• 自由空间光通信
• 可见光通信
• 现代光学工程
• 通信技术
• 信息技术
• 光电子技术
• 无线通信
• 译著

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118113587

版次：1

商品编码：12283785

包装：平装

丛书名： 现代光学工程精品译丛

外文名称：Terrestrial wireless optical communication

开本：16开

出版时间：2017-12-01

用纸：胶版纸

页数：156

正文语种：中文

内容简介

　　《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

第1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 矢量信道模型与最佳检测
4．4．1 矢量信道模型
4．4．2 最佳检测
4．5 最小功率和频谱带宽
4．5．1 最小功率要求
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

光触未来：地面无线光通信技术探秘 想象一下，信息如同奔腾的河流，在城市的上空、楼宇之间，以光的速度自由流淌。没有冗杂的电缆，没有繁琐的布线，数据传输的束缚被彻底打破。这并非科幻小说的场景，而是地面无线光通信（Terrestrial Wireless Optical Communication）正在描绘的未来蓝图。这项前沿技术，以其卓越的带宽、极低的时延和无与伦比的安全性，正以前所未有的力量，重塑我们连接世界的方式。 一、 划破“信息孤岛”，连接无限可能 在数字化浪潮席卷全球的今天，信息传输的速度和容量成为制约发展的重要瓶颈。传统的有线网络，虽然稳定可靠，但其部署成本高昂，且在城市密集区域、地形复杂地区，铺设光纤面临着巨大的挑战。而无线通信，虽然方便快捷，但频谱资源日益紧张，通信速率和带宽的提升空间有限，且在加密和安全性方面存在固有的局限性。 地面无线光通信（TWOC）的出现，恰恰为解决这些痛点提供了革命性的方案。它利用激光作为信息载体，通过空气介质进行数据传输，无需物理连接，即可实现高速、大容量的信息交换。这就像是在空中搭建了一条条高速公路，让数据可以以光速通行无阻。 二、 光的语言： TWOC的核心技术解析 TWOC并非简单的“用光代替线”，其背后是多项尖端技术的集大成。 激光发射与接收： 这是TWOC最基础的组成部分。高性能激光器能够发出高度聚焦的光束，承载着海量的数据信息。在接收端，高灵敏度的光探测器则能精确捕捉并解析这些光信号。为了保证传输的稳定性，需要精确的指向和跟踪技术，即便在微风或轻微震动下，也能保持光束的对准。 调制解调技术： 如何将数字信息“编码”到光信号中，以及如何在接收端“解码”出来，是TWOC的关键。目前常用的调制技术包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）以及更先进的相干光调制等。这些技术使得每一束光都拥有了“语言”，能够承载复杂的信息内容。 光学自由空间传输： TWOC的核心在于“自由空间”。这意味着数据传输不依赖于任何实体介质，而是直接通过大气层传播。这使得部署更加灵活，可以跨越河流、山脉、道路等障碍物，在传统通信难以到达的区域建立连接。当然，大气环境的干扰（如雨、雪、雾、沙尘暴等）是需要重点克服的技术难题，需要通过多样的信号处理和冗余链路来保证通信的鲁棒性。 指向与跟踪（Pointing, Acquisition, and Tracking, PAT）： 由于光束高度聚焦，且传输距离可能非常远，精确的指向和持续的跟踪至关重要。即使是微小的角度偏差，也可能导致信号丢失。因此，TWOC系统集成了先进的PAT系统，利用光学传感器和伺服系统，实时监测并调整发射和接收端的指向，确保光束始终锁定目标。 误码纠错（Error Correction Coding, ECC）： 在自由空间传输过程中，信号难免会受到大气扰动、设备噪声等因素的影响而产生错误。ECC技术通过在数据中添加冗余信息，使得接收端能够检测并纠正一定数量的错误，从而保证数据传输的可靠性。 三、 破“网”而出： TWOC的独特优势 与现有的通信技术相比，TWOC展现出了无可比拟的优势： 超高带宽与传输速率： 光的频率极高，这意味着它拥有巨大的信息承载能力。TWOC可以轻松实现Gbps甚至Tbps级别的传输速率，远远超过了当前大部分无线通信技术。这为高清视频传输、大数据处理、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等对带宽要求极高的应用提供了坚实的基础。 极低的时延： 光在真空中的传播速度是最快的。TWOC传输路径短，信号处理过程相对简单，因此能够实现毫秒级甚至微秒级的超低时延。这对于需要实时交互的应用，如自动驾驶、远程手术、高频交易等至关重要。 极高的安全性： 光信号的传播方向高度聚焦，且能量非常集中，不易被非预期的接收设备截获。相比于广播式的无线电信号，TWOC的“窃听”门槛极高，具有天然的安全性优势。如果需要进一步加强安全性，还可以结合加密技术，实现“不可窃听”的通信。 部署灵活，成本优势： 在某些场景下，TWOC的部署成本远低于铺设光纤。例如，在跨越河流、峡谷等难以布线的区域，或者在短期内需要临时建立通信的场景，TWOC可以快速部署，显著降低工程成本和时间。 频谱资源不受限： TWOC工作在可见光或近红外波段，这些波段的频谱资源非常丰富，不会面临传统无线通信频谱拥挤的问题。 绿色环保： 相较于一些耗能的通信技术，TWOC的能耗较低，且在部署过程中对环境的影响也较小。 四、 拨开迷雾： TWOC面临的挑战与未来展望 尽管TWOC拥有众多优势，但其普及仍面临一些技术挑战： 大气环境影响： 雨、雪、雾、沙尘暴等恶劣天气会显著衰减光信号，导致通信中断。如何提高在不利天气条件下的通信鲁棒性，是TWOC研究的重点。目前，已有多项技术正在研究中，例如： 多波长传输： 使用不同波长的激光，可以提高对不同天气条件的适应性。 自适应调制： 根据实时的大气状况，动态调整调制方式，平衡传输速率和可靠性。 智能路由与备份链路： 建立冗余的TWOC链路，或者结合其他通信技术（如射频通信）作为备份，确保通信的连续性。 光束整形与增强： 通过先进的光学设计，使光束在穿过大气时衰减更小。 指向与跟踪的精度： 长距离、高精度的指向与跟踪系统成本较高，且在复杂环境中（如高层建筑之间的微小震动）仍需进一步优化。 视距（Line-of-Sight, LoS）限制： TWOC需要发射端和接收端之间保持无遮挡的视距。这使得其在城市密集区域的应用受到一定限制，需要巧妙规划部署位置。 标准化与互操作性： 随着TWOC技术的快速发展，建立统一的标准和协议，实现不同厂商设备之间的互操作性，将是推动其广泛应用的关键。 然而，挑战与机遇并存。随着技术的不断进步，TWOC正朝着更远、更快、更可靠的方向发展。未来的TWOC系统将可能集成人工智能（AI）技术，实现智能化的信道管理、故障预测和自我修复。同时，与现有的通信网络（如5G/6G、Wi-Fi）的融合，将能够构建出更加强大、灵活的混合通信体系，为物联网（IoT）、智慧城市、工业自动化等领域提供强大的支撑。 五、 光耀世界： TWOC的应用前景 TWOC的应用场景正在不断拓展： 城市无线回传（Backhaul）： 连接基站、数据中心与核心网，解决“最后一公里”的带宽瓶颈，支撑5G/6G网络的部署。 企业园区网络： 快速、经济地为楼宇之间提供高速网络连接，尤其适合老旧建筑改造和临时性需求。 物联网（IoT）连接： 为大规模部署的传感器、智能设备提供高速、安全的通信通道。 智慧城市基础设施： 为智能交通、智能安防、环境监测等提供可靠的数据传输网络。 应急通信： 在自然灾害或突发事件导致传统通信中断时，能够快速建立临时通信链路。 点对点高速数据传输： 实现远距离、高安全性的点对点数据传输，如金融机构之间的交易数据传输。 地面无线光通信，正以其颠覆性的力量，为信息时代的飞跃铺平道路。它不仅仅是一项技术，更是一种连接未来的全新方式。让我们期待，在不远的将来，光的通信将照亮我们生活的每一个角落，创造一个更智能、更高效、更美好的世界。

评分☆☆☆☆☆

我一直对光学工程的实际应用前景保持着高度的关注，尤其是在通信领域，光纤通信的普及已经极大地改变了信息传输的面貌。然而，近期我开始思考“最后一公里”甚至“最后一米”的无线连接难题，特别是当传统的无线电技术面临频谱饱和和干扰问题时，无线光通信便显得尤为重要。一本名为《地面无线光通信/现代光学工程精品译丛》的书籍，恰好触及了我最感兴趣的这一细分领域。我猜测这本书会系统性地解析地面无线光通信的各种技术形态，或许会从点对点的高速连接，到覆盖范围更广的区域网络，再到在室内环境中实现的高密度数据传输。我非常希望书中能够深入探讨相关的光学元件、光源、探测器以及调制解调技术的最新进展，并详细阐述这些技术如何在地面复杂的环境中实现可靠高效的通信。此外，作为一本译丛，我期待它能够提供来自国际顶尖研究机构或专家的深入见解，介绍最新的研究成果和技术突破，并对未来的发展趋势进行前瞻性的预测。这本书或许会详细介绍如激光通信、LED照明通信等多种技术路径，并分析它们各自的优劣势和应用前景，例如在智慧城市、车联网、海底通信等潜在的应用场景。它可能会为我揭示一种全新的、充满潜力的无线通信范式，为解决当前通信网络面临的一些棘手问题提供新的思路和解决方案。

评分☆☆☆☆☆

最近，我在思考未来通信技术的发展方向，尤其是那些能够突破现有瓶颈的新兴技术。在这种背景下，《地面无线光通信/现代光学工程精品译丛》这本书映入了我的眼帘。我对其充满了好奇，并预设了它所能涵盖的内容。我推测这本书会从理论层面系统地介绍地面无线光通信（TWOC）的基本原理，包括其与传统射频通信的区别，以及为何光波在某些场景下能够提供更高的带宽和安全性。我期望书中能够详细阐述实现TWOC所涉及的关键技术，比如光束的产生、聚焦、跟踪和对准技术，以及如何克服大气湍流、雨雾等环境因素对光信号传输的影响。同时，我也希望这本书能够探讨不同频率的激光和LED在地面无线光通信中的应用，以及相关的调制、编码和解调技术。此外，作为一本“精品译丛”，我预计这本书在内容的选择和深度上都会有较高要求，能够提供业界最新的研究成果和技术动态。它或许会包含对TWOC在不同应用场景下的可行性分析，如点对点通信、无线回传、以及作为5G/6G通信的补充技术等。这本书的出现，对我而言，将是对这一颠覆性通信技术的一次深入探索，有望为我打开一个新的视野，理解未来通信网络构建的更多可能性。

评分☆☆☆☆☆

近期，我对下一代通信技术的发展趋势产生了浓厚的兴趣，尤其是那些能够突破传统电磁波频谱限制的创新方案。在浏览相关书籍时，《地面无线光通信/现代光学工程精品译丛》这本书吸引了我的注意。从书名来看，它似乎深入探讨了利用光波在地面环境中实现无线传输的可能性，这与我所关注的未来宽带接入和物联网连接等领域息息相关。我推测这本书会详细介绍不同于传统射频通信的物理基础，例如光线的衍射、折射以及其在空气中的传播特性，以及如何通过调制和解调技术将信息编码到光信号中。我期待书中能够对现有或新兴的地面无线光通信系统进行案例分析，展示它们在实际部署中可能面临的技术挑战，比如光束的对准、稳定性以及对天气条件的敏感性，并探讨相应的解决方案。此外，作为一本“精品译丛”的一部分，我预计这本书在翻译质量和内容深度上都会有较高的水准，能够提供权威且前沿的行业洞见。这本书的出现，对于那些希望了解如何规避频谱拥堵、提升数据传输速率，以及寻求更具成本效益和能源效率的通信方式的专业人士来说，无疑具有重要的参考价值。它可能会激发我思考，在不久的将来，我们是否会看到基于光波的“空中数据管道”在我们的城市中悄然铺开，为我们的数字生活带来前所未有的便捷与高效。

评分☆☆☆☆☆

作为一名光通信领域的初学者，我一直对无线光通信的潜力感到着迷。最近，我偶然发现了一本名为《地面无线光通信/现代光学工程精品译丛》的书籍，虽然我还没有机会深入阅读，但仅凭书名和它所隶属的“现代光学工程精品译丛”的声誉，我就对其充满了期待。我设想这本书会像一本精心打磨的宝石，将地面无线光通信这一前沿领域的核心概念、关键技术以及未来的发展趋势进行系统性的梳理和阐述。我期待它能够用清晰易懂的语言，为我这样的新手读者描绘出无线光通信的宏伟蓝图，解释其工作原理，比如如何利用激光束作为信息载体，如何克服大气衰减和遮挡等挑战。我希望书中能够包含一些基础的物理光学和电磁学原理的介绍，为理解更深层次的技术奠定基础。同时，我也热切希望这本书能够涵盖不同类型的地面无线光通信技术，例如可见光通信（VLC）和红外通信（IRC），并对比它们的优缺点和适用场景。我理想中的这本书，不应仅仅停留在理论层面，更应该引导读者思考实际应用的可能性，例如在城市环境中构建高速数据传输网络，或者在无法铺设光纤的区域实现灵活的网络连接。我相信，这本书将会是我探索无线光通信世界的一扇重要窗口，为我打开通往更广阔知识领域的大门，让我对这个充满活力的行业产生更深刻的认识和更浓厚的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对前沿技术充满好奇心的普通读者，最近恰巧注意到一本叫做《地面无线光通信/现代光学工程精品译丛》的书籍。虽然我对其中的专业知识了解不深，但“地面无线光通信”这个概念本身就足以引起我的兴趣。我脑海中浮现出一种画面：未来，我们不再依赖拥挤的无线电波，而是可以通过肉眼看不见的光束在楼宇之间、街区之内进行信息传输。这本书，我猜想，应该能够为我揭开这层面纱，让我理解这种技术是如何实现的。我期待它能够用形象的比喻和生动的语言，向我解释光信号是如何被“打包”成数据，然后通过激光或者LED等光源发射出去，以及接收端又是如何精确地捕捉并“拆开”这些信号的。书中或许会包含一些图文并茂的插画，展示不同场景下的无线光通信部署，比如在户外公共区域的路由器，或者在室内天花板上的LED灯，它们都在默默地为我们传递着海量的信息。我希望这本书能够避免过于深奥的专业术语，而是将技术原理以一种更加通俗易懂的方式呈现出来，让我能够轻松地理解其核心思想。如果这本书还能介绍一些实际应用案例，比如如何利用这种技术实现更快的网络下载速度，或者在特定环境下（如医院或飞机上）提供更安全的无线连接，那对我来说将是极大的收获。