高速光纤通信中数字信号处理算法原理与应用(第1卷):单载波调制技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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余建军迟楠 著

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• 光纤通信
• 数字信号处理
• 单载波调制
• 高速通信
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店铺： 文轩网旗舰店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302499671

商品编码：29354552224

出版时间：2018-04-01

作  者:余建军//迟楠 著作 定  价:109 出 版 社:清华大学出版社 出版日期:2018年04月01日 页  数:265 装  帧:简装 ISBN:9787302499671 ●暂无

内容简介

暂无

《光纤通信信号处理：多载波技术与关键算法》 第一卷： OFDM与OFDMA在高速光纤通信中的理论基石与实践探索 本书旨在为读者深入剖析高速光纤通信领域中至关重要的多载波信号处理技术，特别聚焦于正交频分复用（OFDM）与正交频分多址（OFDMA）的原理、算法实现及其在实际系统中的应用。不同于侧重单载波调制的研究，本书将目光投向能够更有效地对抗色散、提供更高频谱效率的多载波调制方式，带领读者穿越理论的海洋，抵达实践的彼岸。 第一章：高速光纤通信的挑战与多载波技术的兴起 本章将首先回顾高速光纤通信系统面临的核心挑战，包括但不限于：信号在长距离传输中的色散效应（如色散、偏振模色散PMD）、非线性效应、噪声干扰以及对高数据速率需求的持续增长。我们将探讨传统单载波调制技术在应对这些挑战时的局限性，进而引出多载波调制技术作为一种革命性解决方案的出现。OFDM技术凭借其将高速数据流分割成多个低速子载波传输的独特优势，能够极大缓解因高符号速率引起的符号间干扰（ISI），并有效对抗信道色散。本章还将简要介绍OFDMA技术，阐述其在多用户接入场景下的优越性，为后续章节的深入探讨奠定基础。 第二章：OFDM信号的生成与接收：理论解析与数学建模 本章将详细阐述OFDM信号的生成过程。我们将深入探讨其核心概念——IFFT（逆快速傅里叶变换）在时域信号构建中的作用，以及如何通过子载波的频率划分和子载波信息映射（如QPSK, 16QAM, 64QAM等）来编码数据。在此基础上，本章将重点介绍OFDM接收端的关键处理环节：FFT（快速傅里叶变换）用于将时域信号分解回频域，以及如何通过对各子载波进行独立的均衡来补偿信道失真。我们将运用严谨的数学工具，对OFDM信号的频谱特性、符号结构、以及时域与频域的转换关系进行深入分析。 第三章：OFDM中的信道估计与均衡技术 信道估计与均衡是OFDM系统性能的关键。本章将全面剖析OFDM系统在实际光纤信道中面临的信道特性，特别是其时变性和频率选择性。我们将详细介绍各种信道估计方法，包括导频辅助信道估计（Pilot-Assisted Channel Estimation），如块状导频、梳状导频、随机导频等，并分析不同导频策略的优缺点。在均衡技术方面，我们将深入讲解频域均衡（Frequency Domain Equalization, FDE）的原理，特别是对零迫均衡（Zero-Forcing, ZF）和最小均方误差（Minimum Mean Square Error, MMSE）均衡算法进行详细推导和阐释，分析其在不同信噪比和信道条件下的性能表现。 第四章：OFDM的载波间干扰（ICI）抑制与循环前缀（CP） OFDM技术的核心优势在于其子载波之间的正交性，但实际系统中的非理想因素，如载波频率偏移（CFO）、定时偏移（TO）以及信道时变性，都可能导致载波间干扰（ICI）。本章将详细分析ICI的产生机理，并深入探讨循环前缀（CP）的作用。我们将阐明CP如何通过在OFDM符号前添加一部分符号末端的重复，来消除符号间干扰（ISI），并分析CP长度的选择对ISI抑制和有效数据速率的影响。此外，本章还将介绍对抗载波频率偏移（CFO）和定时偏移（TO）的先进技术，如载波频率同步和定时同步算法，以及它们如何配合CP共同提高OFDM系统的鲁棒性。 第五章：OFDMA技术原理与光纤接入网应用 OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）技术是在OFDM技术的基础上，引入了多址接入的概念，能够同时服务多个用户。本章将深入探讨OFDMA的核心原理，包括时频资源块（Resource Block）的分配策略、子载波分配算法（如连续分配、分散分配）以及用户调度算法。我们将分析OFDMA在多用户接入场景下的优势，如更高的频谱效率、灵活性和抗干扰能力。同时，本章还将重点探讨OFDMA在下一代光纤接入网（如 PON）中的应用前景，分析其如何实现高效的光纤资源共享和满足多样化的用户需求，为构建更智能、更高效的光网络提供技术支撑。 第六章：OFDM/OFDMA在光通信系统中的实践挑战与优化策略 尽管OFDM/OFDMA技术优势显著，但在实际光纤通信系统中部署仍面临诸多挑战。本章将聚焦于这些实践问题，并提出相应的优化策略。我们将讨论数字信号处理（DSP）的硬件实现复杂度、高速ADC/DAC的性能要求、以及功耗问题。此外，本章还将探讨光信号的模拟处理与数字信号处理之间的接口问题，如光域均衡与数字域均衡的协同工作。我们还将深入研究如何根据光纤链路的具体特性，对OFDM/OFDMA的参数进行自适应调整，以最大化系统性能。针对特定应用场景，如相干光通信，本章还将介绍OFDM/OFDMA与相干检测技术的结合，以及由此带来的性能提升。 第七章：先进OFDM/OFDMA调制格式与前向纠错（FEC） 为了进一步提升数据传输速率和系统鲁棒性，本章将探讨更先进的OFDM/OFDMA调制格式，如高阶QAM（如256QAM, 1024QAM）在OFDM中的应用，以及其对信噪比和线性度的更高要求。我们将分析如何结合先进的数字信号处理技术，使得这些高阶调制格式在光纤信道中得以有效实现。此外，本章还将深入阐述前向纠错（FEC）技术在OFDM/OFDMA系统中的重要性，特别是低密度奇偶校验码（LDPC）和BCH码等，分析它们如何与OFDM/OFDMA相结合，提供强大的差错控制能力，从而降低误码率，提高数据传输的可靠性。 第八章：OFDM/OFDMA在特定光通信场景的应用案例 本章将通过具体的应用案例，生动地展示OFDM/OFDMA技术在不同光通信场景下的实际应用。我们将分析其在下一代城域网（MAN）和长途传输网络中的部署潜力，以及在光纤到户（FTTH）等接入网中的实际案例。此外，本章还将探讨OFDM/OFDMA在数据中心互联（DCI）、光子集成电路（PIC）等前沿领域的应用探索。通过对这些案例的深入剖析，读者将更清晰地理解OFDM/OFDMA技术如何解决实际工程问题，并为未来的光通信系统设计提供宝贵的实践参考。 本书集理论深度、算法细节与实践应用为一体，旨在为从事高速光纤通信研究、设计和工程的专业人士、高年级本科生和研究生提供一份全面而深入的参考资料。通过对OFDM/OFDMA技术的系统性讲解，本书将帮助读者深刻理解多载波通信的核心原理，掌握关键的信号处理算法，并能够将其应用于实际的光通信系统中，应对未来高速、大容量通信网络的挑战。

评分☆☆☆☆☆

我购买这本书的初衷，是希望能够系统地学习高速光纤通信领域中，单载波调制技术是如何发挥作用的，以及那些支撑其高性能的数字信号处理算法的原理。我曾经想象过，书中会像一本精密的手册，详细地介绍从信号的产生、编码，到在光纤中传输，再到接收端信号的恢复和解码的整个流程。特别是对于单载波调制，我期待能深入理解不同类型调制方式（如BPSK, QPSK, 8PSK, 16QAM, 64QAM等）的具体实现原理，以及它们在数据率、频谱效率、抗噪声能力等方面的权衡。我曾设想，书中会提供大量的公式推导，解释这些算法的数学基础，并辅以图示，帮助理解信号的频谱特性和时域表现。然而，这本书的内容，与其说是原理与应用，不如说更像是一个对该领域概念的泛泛介绍。很多关键算法的细节，例如调制解调过程中涉及的数字滤波器设计、载波相位恢复的算法（如DPLL、DLL），以及均衡技术的具体实现（如LMS、RLS算法），在书中都被简化处理，缺乏详细的数学推导和步骤分析。当我试图去理解这些算法的实际工作机制时，发现书中的描述过于抽象，难以转化为实际的操作指导。它给人的感觉是，作者知道这些东西存在，并且大致知道它们的功能，但并未花足够精力去深入讲解它们是如何被构建和运作的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题《高速光纤通信中数字信号处理算法原理与应用(第1卷):单载波调制技术》着实吸引人，我满心期待能从中挖掘出关于高速通信信号处理的宝藏，特别是单载波调制这一核心技术。我设想，这本书应该会像一位经验丰富的设计师，逐步拆解单载波信号从产生到传输再到接收的全过程，详尽阐述其中涉及的每一个关键算法。例如，我期望能看到诸如频率域均衡、时域均衡等技术在补偿光纤色散和非线性效应方面的具体数学模型和实现方法，以及各种调制格式（如QPSK、16QAM等）的信道容量和误码率性能分析。我也期待能够深入理解数字信号处理在载波同步、符号定时恢复等方面的作用，以及具体的算法实现。然而，实际的阅读体验却让我感到，这本书更像是一个概念性的概述，而非深入的原理阐释。很多我想了解的细节，例如如何根据实际信道条件选择最优的调制阶数，或者在高速率下如何有效抑制互调失真，书中仅仅是点到为止，缺乏足够的深度和广度。对我而言，它提供的信息不够扎实，难以让我构建起对单载波调制技术全面而深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺吸引眼球的，带着一种技术前沿的既视感，但内容方面，我必须承认，与我最初的期待存在着不小的差距。我买这本书，是因为我特别关注高速光纤通信领域中的数字信号处理技术，特别是单载波调制方法，认为它是实现高数据速率传输的关键。我原本设想，这本书会深入剖析各种单载波调制技术（比如QAM、PSK等）的底层原理，详细讲解它们在数字域是如何实现的，以及在光纤传输过程中会面临哪些挑战（如色散、非线性效应等），书中又会给出怎样的数字信号处理算法来应对这些挑战。我曾期待能看到具体的数学公式推导，清晰的算法流程图，以及实际应用中的案例分析，比如如何在实际的通信系统中设计和优化这些调制和解调方案。然而，这本书的内容，与其说是“原理与应用”，倒不如说更像是一个概念性的介绍。很多核心算法的细节，比如如何进行有效的星座图映射和解映射，如何设计精确的频率和相位恢复环路，如何实现高效的信道均衡，书中都没有给予足够篇幅的深入讲解。给我的感觉是，它更像是一个引言，为读者描绘了单载波调制技术的存在和重要性，但并未提供深入探究其细节的工具或线索。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我留下的印象，用一个词来形容，那就是“浅尝辄止”。我抱着极大的热情，希望能在这本《高速光纤通信中数字信号处理算法原理与应用(第1卷):单载波调制技术》中，找到关于单载波调制那些激动人心的理论细节和实际应用案例。我脑海里勾勒出的画面是，作者会像一位经验丰富的导师，娓娓道来，从最基本的ASK、FSK讲起，然后逐步深入到更复杂的PSK、QAM，甚至是不常见的调制方式。我期待能看到它们是如何在数字域被实现，如何被加载到载波上，以及在接收端又是如何被精确地解调出来的。书中对这些算法的原理阐述，感觉像是对某个遥远领域的一瞥，只展示了冰山一角。比如，当提到线性调制和非线性调制时，我期望能有更具体的例子，说明它们各自的优势和劣势，以及在不同光通信场景下的适用性。同样，关于星座图的设计、互调干扰的抑制，以及如何通过数字信号处理来补偿色散和非线性效应，这些我本以为会是本书的重点，但实际书中对这些内容的讲解显得比较笼统，缺乏具体的数学模型和仿真结果支撑。阅读过程中，我时常感到意犹未尽，仿佛只是走马观花，未能真正抓住核心精髓，对于如何将这些理论应用到实际的高速光纤通信系统中，更是难以形成清晰的脉络。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁大气，但内容嘛……我得说，尽管书名听起来相当专业，甚至有些高不可攀，但实际阅读体验却出乎意料地平淡。我原本期望能深入了解高速光纤通信的奥秘，尤其是那些支撑起海量数据传输的数字信号处理算法，比如单载波调制技术。我曾设想，翻开书页，会有一幅幅精美的波形图，辅以严谨的数学推导，揭示QPSK、QAM等调制方式如何在光纤中高效编码信息。我甚至幻想过，作者会不吝笔墨，细致讲解不同调制方案的优缺点，以及在实际通信链路中如何根据信道特性进行优化选择。然而，遗憾的是，这本书的论述方式更像是流水账，很多关键的细节一带而过，重要的公式和原理缺乏足够深入的剖析和解释。对于像我这样希望从基础概念到实际应用都有所掌握的读者来说，这本书提供的知识点显得零散且不够系统。例如，关于信道均衡和时钟恢复的部分，我期待的是能够看到详细的算法流程图和性能分析，但实际书中仅仅是简单提及，并未深入探讨其背后的数学原理和工程实现难度。总而言之，如果想从这本书中获得对单载波调制技术的全面深刻理解，恐怕会有些失望。