现货高速光纤通信中数字信号处理算法原理与应用一卷 余建军、迟楠 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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余建军，迟楠 著

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出版社： 清华大学

ISBN：9787302499671

商品编码：28928441203

高速光纤通信中数字信号处理算法原理与应用（卷）:单载波调制技术让读者能够了解现在的高速光通信中的各种调制技术和先进算法，使读者进行知识更新。

作者：余建军、迟楠

定价：109元

印次：1-1

ISBN：9787302499671

出版日期：2018.04.01

印刷日期：2018.05.07

本书主要介绍了高速光纤通信技术中采用单载波调制的数字信号处理技术的原理和在中的应用。主要内容包括采用单载波调制技术的线性和非线性补偿算法原理和应用，全光奈奎斯特信号产生与处理，以及提高信号接收灵敏度和传输带宽的几何整形和概率整形技术。本书适合从事通信领域包括光纤通信、无线通信等研究的工程技术人员，以及高等院校通信工程等相关的教师和研究生阅读。余建军，复旦大学教授，国家“千人计划”专家。长期从事高速光传输技术的研究。发表学术论文500余篇，获得60余项美国专利授权。博士论文被评为“全国博士学位论文”；是教育部“长江学者奖励计划”特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者和美国光学学会会士。

卷目录

第1章绪论

1.1研究背景和意义

1.2国内外研究现状

1.2.1研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3本书内容和结构安排

1.3.1本书的研究内容和意义

1.3.2本书的结构安排

参考文献

第2章单载波相干光传输基本算法

2.1引言

2.2IQ不平衡补偿和正交归一化

2.3光纤色度色散补偿

2.3.1色散补偿概述

2.3.2色散补偿基本结构

2.3.3频域均衡算法

2.3.4时域均衡算法

2.4时钟恢复算法

2.5信道动态均衡算法与偏振解复用

2.5.1盲均衡的基本原理

2.5.2经典CMA算法

2.5.3针对偏振复用信号的CMA算法

2.5.4针对高阶非恒模调制的CMMA算法

2.5.5改进级联多模算法

2.5.6独立成分分析

2.6载波恢复算法

2.6.1频率偏移补偿算法

2.6.2基于V�睼的频偏估计算法

2.6.3基于FFT的频偏估计算法

2.6.4基于四次方频偏估计算法

2.7相位补偿算法

2.7.1基于V�睼的相位补偿算法

2.7.2基于前馈的相位旋转相位补偿

2.7.3修正的V�睼相偏算法与大似然相结合的恢复算法

2.7.4盲相位搜索算法及其改进算法

2.8算法演示与总结

参考文献

第3章准线性相干光传输与数字信号处理

3.1引言

3.2相干光传输的理论模型和损伤机理

3.3带限信号时域数字预...

《先进光通信系统中的数字信号处理技术：原理与实践》 内容简介 本书深入探讨了现代光通信系统核心——数字信号处理（DSP）技术的原理与应用。在信息爆炸的时代，光通信作为信息传输的骨干，其性能的提升与数字信号处理技术的进步密不可分。随着通信速率的不断攀升，传统模拟信号处理方式已无法满足需求，数字信号处理技术凭借其强大的灵活性、精确性和可扩展性，成为突破光通信瓶颈的关键。本书旨在为读者提供一个全面、系统且深入的理解，涵盖从基础理论到前沿应用的各个层面，重点聚焦于高速光纤通信场景下数字信号处理技术的实现与优化。 第一篇 基础理论与信号模型 本篇将奠定读者在数字信号处理领域坚实的基础，并结合光通信的特点，建立起准确的信号模型。 第一章 光纤通信系统概述 1.1 光纤通信发展历程与关键技术：回顾光纤通信从早期的低速率传输到如今超高速率、大容量传输的演进历程，梳理关键技术突破，如光源技术、光器件、调制解调技术、光放大技术等。 1.2 现代高速光通信系统架构：详细介绍当前主流的高速光通信系统架构，包括收发端模块、传输介质、中继器、复用技术（WDM, TDM等）以及网络拓扑结构。 1.3 数字信号处理在光通信中的作用与挑战：阐述DSP技术如何解决光纤传输中的非线性效应、色散、噪声等问题，以及在高速率、长距离传输下对DSP提出的挑战，如计算复杂度、实时性要求、功耗控制等。 1.4 光信号的数字表示：探讨如何将连续的光信号转化为可进行数字处理的离散信号，包括采样定理在光信号采集中的应用，以及量化误差的分析。 第二章 数字信号处理基础 2.1 离散时间信号与系统：介绍离散时间信号的基本概念，如冲激信号、单位阶跃信号、周期信号等，以及线性时不变（LTI）系统的基本性质，如卷积、系统函数等。 2.2 傅里叶分析：深入讲解离散傅里叶变换（DFT）、快速傅里叶变换（FFT）的原理与应用，以及短时傅里叶变换（STFT）和连续小波变换（CWT）等分析工具，阐述它们在信号频谱分析中的重要作用。 2.3 Z变换与逆Z变换：介绍Z变换在分析和设计离散时间系统中的应用，包括系统稳定性判断、频率响应分析等。 2.4 滤波器设计基础：讲解数字滤波器的基本原理，包括FIR（有限脉冲响应）和IIR（无限脉冲响应）滤波器的结构与设计方法，以及幅度响应和相位响应的权衡。 第三章 光信号的数学建模 3.1 光纤传输的物理模型：分析光信号在光纤中传输时遇到的各种物理现象，如损耗、模式色散、高阶模色散（HOMD）等。 3.2 损伤模型：详细介绍光纤损伤对信号的影响，特别是线性损伤（如损耗、色散）和非线性损伤（如自相位调制SPM、交叉相位调制XPM、四波混频FWM）。 3.3 接收端信号模型：建立接收端光电转换后得到的电信号模型，考虑噪声（如拍噪声、散粒噪声）、损伤效应以及硬件引入的失真。 3.4 调制格式与信号星座图：介绍当前高速光通信系统中常用的调制格式，如NRZ、RZ、PAM4、QPSK、16QAM等，并分析其信号星座图特性。 第二篇 核心数字信号处理算法 本篇将重点介绍在高速光纤通信中实现高性能的关键DSP算法。 第四章 均衡算法 4.1 线性均衡：深入讲解维纳滤波器（Wiener Filter）的原理及其在补偿色散等线性损伤中的应用。 4.2 非线性均衡：介绍如何处理非线性损伤，如基于Volterra级数和神经网络的非线性均衡方法。 4.3 自适应均衡：讨论如何根据传输信道的时变特性，实时调整均衡器参数的自适应算法，如LMS（最小均方误差）算法、RLS（递归最小二乘）算法。 4.4 判决反馈均衡（DFE）：介绍DFE的结构和工作原理，以及其在提高信噪比方面的优势。 4.5 匹配滤波器与接收滤波器设计：讨论在AWGN（加性高斯白噪声）信道和实际光纤信道下，匹配滤波器和接收滤波器设计的重要性。 第五章 码型和载波同步算法 5.1 码型同步（定时恢复）：解释码型同步在准确采样数据点上的重要性，介绍Gardner算法、Mueller-Muller算法等经典的定时恢复算法。 5.2 载波同步（频率和相位恢复）：分析载波频率和相位误差对相干解调的影响，讲解Gardner-Kay算法、PLL（锁相环）等载波恢复技术。 5.3 频偏估计与补偿：介绍如何在接收端准确估计并补偿信号在传输过程中产生的频率偏移。 5.4 相位噪声估计与补偿：探讨激光器相位噪声对信号的影响，以及相关的估计和补偿方法。 第六章 信道估计与补偿 6.1 信道损伤的特性分析：深入分析色散、非线性效应等对信道特性的影响，以及它们的时变性。 6.2 基于训练序列的信道估计：讲解如何利用预先注入的训练序列来估计信道冲击响应。 6.3 Blind信道估计：介绍在不使用训练序列的情况下，仅依靠观测信号进行信道估计的方法。 6.4 高级信道补偿技术：讨论逆传播（Backpropagation）等更复杂的信道补偿技术。 第七章 纠错编码与信号调制 7.1 纠错编码基础：介绍纠错编码在提高通信可靠性方面的作用，包括Hamming码、Reed-Solomon码、LDPC（低密度奇偶校验）码和Polar码等。 7.2 前向纠错（FEC）：重点讲解前向纠错在现代光通信中的应用，分析硬判决和软判决FEC的区别与优势。 7.3 调制格式优化与设计：探讨如何根据信道条件选择最优的调制格式，以及如何在DSP层面实现复杂调制格式（如QAM）的解调。 7.4 信号星座图重塑（Constellation Shaping）：介绍如何通过调整星座点分布来优化频谱效率和信号功率。 第三篇 应用与实践 本篇将聚焦于DSP技术在具体光通信场景下的应用，并探讨实现上的挑战与优化。 第八章 高速相干光通信中的DSP应用 8.1 相干接收原理：阐述相干接收机的工作原理，以及DSP在其中扮演的角色。 8.2 DSP在相干接收中的关键算法：详细分析DSP如何实现载波相位恢复、色散补偿、非线性补偿等关键功能。 8.3 软件定义光网络（SDON）中的DSP：探讨DSP在SDON中如何实现灵活的信号处理和网络配置。 第九章 光网络中的DSP挑战与优化 9.1 功耗与计算复杂度：分析DSP算法在高数据速率下带来的功耗和计算量挑战，探讨低功耗、高效能的算法设计策略。 9.2 实时性要求：讨论DSP算法的实时性要求，以及如何通过硬件加速和算法优化来满足。 9.3 硬件实现平台：介绍FPGA、ASIC、DSP处理器等硬件平台在光通信DSP实现中的应用与优劣。 9.4 机器学习与AI在DSP中的应用：展望机器学习和人工智能技术在优化DSP算法、提高系统性能方面的潜力。 第十章 典型应用场景分析 10.1 数据中心互连（DCI）：分析DCI对DSP技术提出的特定需求，如短距离、高带宽、低延迟。 10.2 城域网与长途骨干网：对比城域网和长途骨干网在DSP需求上的差异，如对长距离传输损伤的补偿能力。 10.3 相干光模块的DSP设计：介绍相干光模块内部DSP芯片的设计流程和关键技术。 10.4 未来光通信技术的展望：探讨下一代光通信技术（如光子集成、空分复用）对DSP提出的新挑战和发展方向。 附录 附录A 数学工具与推导：提供一些必要的数学公式和推导过程，帮助读者理解算法原理。 附录B 常用算法的MATLAB/Python实现示例：提供一些关键DSP算法的实现示例代码，便于读者实践。 本书内容翔实，理论与实践相结合，旨在为光通信领域的工程师、研究人员以及相关专业的学生提供一份宝贵的参考资料，帮助他们深入理解并掌握数字信号处理技术在现代光通信系统中的应用，共同推动光通信技术的持续发展。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在通信行业摸爬滚打多年的老兵，我对“光纤通信”这个词再熟悉不过了。如今，随着5G、6G的不断发展，对通信速率和质量的要求是越来越高，而数字信号处理（DSP）无疑是实现这一切的关键技术之一。我看到这本书的名字，脑海里立刻浮现出无数个在项目中与DSP算法打交道的场景。比如，在处理高密度波分复用（DWDM）信号时，如何有效地抑制色散和非线性效应？在进行高速数据采集和解码时，如何保证信号的准确性和稳定性？这本书的标题“现货高速光纤通信中数字信号处理算法原理与应用”恰恰点出了这些痛点。我特别关注“应用”这两个字，因为理论再完美，最终还是要落地到实际产品中。我希望这本书能够提供一些具有指导意义的案例分析，分享一些在实际工程中行之有效的解决方案，甚至是作者在实际工作中遇到的挑战以及如何克服它们的经验。这样对于我们这些一线工程师来说，无疑是一笔宝贵的财富，能够帮助我们解决实际工作中遇到的难题，提升工作效率和技术水平。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对技术演进充满好奇心的技术爱好者，总喜欢追寻那些能够改变我们生活方式的前沿科技。光纤通信，作为现代信息社会的基石，其速度和容量的不断提升，总能让我惊叹不已。而隐藏在这一切背后的数字信号处理算法，更是令我着迷。这本书的题目《现货高速光纤通信中数字信号处理算法原理与应用》直击我感兴趣的核心。我猜想，这本书一定会非常深入地剖析在高速光纤传输过程中，信号会经历怎样的失真和干扰，以及DSP算法是如何像“数字魔术师”一样，将这些杂乱无章的信号还原成清晰可辨的信息。我特别期待书中能够有关于“高速”这个方面的详细阐述，例如，在超高速率下，信号的带宽、采样率、处理延迟等会带来哪些独特的挑战，以及相应的DSP技术是如何应对这些挑战的。同时，“应用”部分也让我跃跃欲试，想知道这些强大的算法是如何被集成到实际的光通信设备中，是如何体现在我们日常使用的网络服务中的，或许书中还会涉及一些具体芯片的设计理念或者系统架构的解析，这对我来说将是极具吸引力的内容。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字听起来就充满了科技感和专业性，我是一个对通信技术充满好奇的在校学生，一直对高速光纤通信这个领域特别感兴趣，觉得它就像是信息时代的“高速公路”，承载着我们日常生活中海量的数据传输。虽然我还没有机会翻开这本书，但光看书名，我就能想象到其中蕴含的精妙算法和前沿技术。特别是“数字信号处理算法”这几个字，让我觉得它不仅仅是一本介绍性的读物，更像是一本能够深入讲解背后原理和实际应用的“宝典”。我个人非常喜欢那些能够帮助我理解事物本质的书籍，能够让我从“是什么”提升到“为什么”和“怎么做”。我期待这本书能够以一种清晰易懂的方式，将复杂的数字信号处理概念呈现出来，并且能够结合光纤通信这个具体应用场景，让我看到这些算法是如何在现实世界中发挥作用的。不知道书中会不会涉及一些最新的研究成果，或者对未来技术发展趋势的展望，这对我来说也是非常有价值的。我希望这本书能成为我学习路上的得力助手，帮助我打下坚实的基础，为我未来的专业学习和职业发展提供方向。

评分☆☆☆☆☆

我对信息科学与工程领域有着浓厚的兴趣，尤其是在探索和理解那些支撑现代数字世界运行的底层技术方面。看到《现货高速光纤通信中数字信号处理算法原理与应用》这本书名，我立刻被其内容所吸引。虽然我本人并非光纤通信领域的专业人士，但我对数据传输的速度和效率的不断提升有着深刻的认识，并理解到数字信号处理在这个过程中扮演着至关重要的角色。这本书名暗示了其内容将聚焦于高速通信场景下的DSP技术，这让我对它充满了期待。我好奇书中会如何深入浅出地讲解那些复杂的数学模型和算法，例如傅里叶变换、滤波技术、调制解调等，是如何被巧妙地应用于光纤通信系统中的。同时，“原理与应用”的组合也让我看到了内容上的深度和广度，既能了解理论基础，又能看到实际的落地效果。我希望这本书能够提供一个清晰的逻辑框架，让我能够逐步理解从基础概念到复杂应用的整个过程，并且能够通过书中提及的实例，更直观地感受到这些算法是如何优化通信质量、提高传输效率的。