光縴通信概論 9787115276124 人民郵電齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鬍先誌 著

圖書標籤:

• 光縴通信
• 通信工程
• 光縴技術
• 網絡工程
• 信息技術
• 通信原理
• 物理學
• 電子工程
• 高等教育
• 教材

店鋪： 北京文博宏圖圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115276124

商品編碼：29417400060

包裝：平裝

齣版時間：2012-05-01

基本信息

書名：光縴通信概論

定價：35.00元

作者：鬍先誌

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2012-05-01

ISBN：9787115276124

字數：399000

頁碼：254

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.381kg

編輯推薦

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《光縴通信概論》由鬍先誌、劉一編著，本書的內容闡述采用由“點”、“綫”到“麵”，從簡到繁的敘述原則。首先介紹光縴通信基礎知識，接著敘述光縴結構與光波理論，其次描述有源光器件，然後介紹傳輸係統的特點和設計，再之後敘述組網光器件，*後闡述光網絡的分類方法、工作特點和應用實例。讀者通過本書的學習，應該獲得真實的感悟，光縴的品種更新、光器件功能增多、係統設備的多樣化、光網絡結構細化和控製的智能化，彼此依靠，取長補短，共同推動光縴通信技術的發展。

內容提要

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《光縴通信概論》由鬍先誌、劉一編著，係統、全麵地闡述光縴通信係統所涉及的光波導理論、光縴、光纜、有源光器件、光縴通信係統、組網光器件、波分復用傳輸係統、光網絡等。全書共分8章，讀者可以循序漸進地學習完整的光縴通信及光網絡的相關技術。本書內容新穎，書中所闡述的光縴、光纜、光器件、光縴通信係統、光網絡等內容都取材於國內外的新研究成果；實用性強，書中在敘述光縴通信的基本概念、基本原理和關鍵技術的同時，列舉瞭一些通信係統和光網絡應用實例，以彰顯理論與實際相結閤的特色。《光縴通信概論》可作為通信工程、電子信息工程、應用電子技術、光信息科學與技術等專業的教材，也可作為光縴通信領域中的科研人員、工程技術人員和管理人員的實用性技術參考書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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光縴通信概論 9787115276124 人民郵電齣版社 圖書簡介 第一章：通信係統概述 本章將帶領讀者深入瞭解通信係統的基本構成、工作原理及發展曆程。我們將從最宏觀的視角齣發，剖析信息如何産生、編碼、傳輸、解碼並最終被接收。通信係統作為現代社會信息流動的動脈，其重要性不言而喻。本章將詳細闡述通信係統的核心要素，包括信源、信宿、編碼器、譯碼器、調製解調器、傳輸介質以及噪聲等關鍵環節。 通信係統的基本模型： 理解信息傳輸的抽象模型，包括信息源、發送端、信道、接收端和信息終點。我們將深入探討各個組成部分的功能，以及它們在整個通信過程中的作用。 通信係統的分類： 探討不同類型的通信係統，如模擬通信係統與數字通信係統。我們將分析它們各自的優缺點，以及數字通信係統為何在現代社會占據主導地位。 通信係統的性能指標： 介紹衡量通信係統性能的關鍵指標，例如信噪比、誤碼率、傳輸速率、帶寬等。理解這些指標對於評估和優化通信係統至關重要。 通信係統的發展曆程： 迴顧通信技術從早期電報、電話到現代光縴通信、無綫通信的演進過程。重點分析每一次技術飛躍所帶來的變革，以及對人類社會發展的影響。 信息論基礎： 簡要介紹信息論的核心概念，如信息熵、信道容量等。這些理論為理解通信係統的極限性能提供瞭理論基礎。 第二章：電磁波與傳輸介質 本章將聚焦於信息傳輸賴以生存的物理基礎——電磁波及其傳播的介質。我們將從經典電磁理論齣發，深入剖析電磁波的産生、傳播特性以及在不同介質中的行為。理解電磁波的性質是掌握各類通信技術的基礎。 電磁波的産生與性質： 闡述麥剋斯韋方程組如何預言瞭電磁波的存在。我們將詳細討論電磁波的波長、頻率、相位、振幅等基本屬性，以及電磁波的頻譜劃分，例如無綫電波、微波、紅外綫、可見光、紫外綫、X射綫和伽馬射綫，並說明不同頻段的應用領域。 電磁波的傳播： 分析電磁波在自由空間、大氣層、水體等不同介質中的傳播方式，包括反射、摺射、衍射和散射等現象。我們將探討這些現象如何影響信號的傳輸距離和質量。 傳輸損耗： 深入研究電磁波在傳輸過程中遇到的損耗，如吸收損耗、散射損耗、反射損耗、路徑損耗等。理解損耗機製是設計高效通信係統的關鍵。 噪聲與乾擾： 探討電磁波在傳輸過程中可能遇到的各類噪聲源，如熱噪聲、散粒噪聲、閃爍噪聲以及來自其他設備的外部乾擾。我們將分析噪聲對信號質量的影響，並介紹抑製噪聲的常用方法。 傳輸介質的分類： 介紹各種用於承載電磁波的傳輸介質，包括自由空間（無綫傳輸）、同軸電纜、雙絞綫以及光縴等。我們將對比分析不同介質的特點、傳輸容量和適用範圍。 第三章：電信號與數字信號 本章將深入探討通信係統中信息的兩種基本錶現形式——電信號和數字信號。我們將詳細闡述它們的特性、轉換過程以及在通信係統中的作用。理解這兩種信號的區彆與聯係，是理解現代數字通信係統的基石。 電信號的特點： 介紹模擬電信號的連續性、幅度、頻率和相位等屬性。我們將探討模擬信號的優點，如直觀性和易於處理，但也指齣其易受噪聲乾擾、失真以及傳輸容量受限等缺點。 數字信號的特點： 闡述數字信號的離散性、量化和編碼。我們將重點分析數字信號的優勢，如抗乾擾能力強、傳輸精度高、易於存儲和處理、可實現高密度信息傳輸等。 模數（A/D）轉換： 詳細講解將模擬信號轉換為數字信號的過程，包括采樣、量化和編碼。我們將深入探討采樣定理（奈奎斯特-香農采樣定理），以及過采樣、欠采樣等技術。同時，分析量化誤差的産生及其減小方法。 數模（D/A）轉換： 介紹將數字信號還原為模擬信號的過程，包括解碼、保持和濾波。我們將分析數模轉換器的精度和速度對信號還原質量的影響。 數字信號的編碼： 探討用於錶示數字信息的不同編碼方式，如二進製編碼、格雷碼、曼徹斯特編碼等。我們將分析不同編碼方式的特點，以及它們在數據傳輸和存儲中的應用。 數字信號的優勢與劣勢： 總結數字信號在通信領域廣泛應用的原因，如高保真度、靈活的傳輸和處理能力，但也提及瞭數字信號處理所需的復雜硬件和算法。 第四章：通信編碼與調製 本章將聚焦於信息傳輸過程中如何有效地錶示和處理信號，包括信號的編碼和調製技術。這些技術是確保信息在噪聲環境下可靠傳輸的關鍵。 信源編碼： 介紹如何對信息源進行編碼，以減小信息冗餘，提高傳輸效率。我們將探討變長編碼（如霍夫曼編碼）、行程長度編碼（RLE）以及算術編碼等。 信道編碼： 講解如何為信號添加冗餘信息，以檢測和糾正傳輸過程中齣現的錯誤。我們將深入分析綫性分組碼（如漢明碼、循環碼）、捲積碼以及Turbo碼和LDPC碼等現代高效糾錯碼。 調製技術： 闡述如何將基帶信號（如數字信號）映射到高頻載波上進行傳輸。我們將詳細介紹幅度調製（AM）、頻率調製（FM）、相位調製（PM）以及它們在數字通信中的應用，如ASK、FSK、PSK和QAM。 解調技術： 介紹如何從接收到的載波信號中恢復原始基帶信號的過程。我們將分析相乾解調、非相乾解調以及各種數字解調器的原理。 現代調製技術： 探討OFDM（正交頻分復用）等先進調製技術，及其在寬帶通信中的優勢。 第五章：信息傳輸理論 本章將深入探討信息傳輸的理論極限和基本原理。我們將從信息論的角度齣發，分析通信係統的容量和可靠性。 香農通信定理： 詳細闡述香農第二定理（信道容量定理）。我們將深入理解信道容量的概念，即在一定信道條件下，信息能夠被可靠傳輸的最大速率。 信道模型： 介紹常見的信道模型，如加性高斯白噪聲（AWGN）信道、衰落信道等。我們將分析不同信道模型的特點及其對通信性能的影響。 誤碼率（BER）與信噪比（SNR）的關係： 分析誤碼率與信噪比之間的定量關係。理解這一關係是優化通信係統性能的關鍵。 信息傳輸的編碼增益： 討論信道編碼如何通過增加冗餘來提高傳輸可靠性，以及它所帶來的“編碼增益”。 信道估計與均衡： 介紹在復雜信道環境下，如何對信道特性進行估計，並采用均衡技術來補償信道失真，從而提高傳輸性能。 第六章：信號的傳播特性與衰減 本章將深入分析信號在不同傳輸介質中傳播時遇到的特性和衰減現象，這是理解光縴通信係統性能的基礎。 信號在自由空間傳播： 討論電磁波在真空或空氣中傳播時遵循的規律，包括自由空間路徑損耗，以及其與距離、頻率的關係。 信號在導波結構中的傳播： 分析信號在同軸電纜、波導等結構中的傳播特性，包括模式、截止頻率以及傳播損耗。 信號在光縴中的傳播： 光縴的結構與原理： 詳細介紹光縴的縴芯、包層和塗覆層結構，以及全反射原理在光信號傳輸中的作用。 光縴的損耗機製： 深入分析光縴中的主要損耗來源，包括吸收損耗（紫外吸收、紅外吸收、金屬離子吸收）、瑞利散射損耗、彎麯損耗（宏彎、微彎）等。我們將量化這些損耗的發生原因和影響程度。 光縴的色散： 詳細講解光縴中的色散現象，包括模間色散（多模光縴）、材料色散和波導色散（單模光縴）。分析色散對信號波形展寬的影響，以及如何通過選擇閤適的光縴類型來減小色散。 不同類型光縴的特點： 對比分析多模光縴（階躍摺射率、漸變摺射率）和單模光縴的結構、傳輸特性、適用範圍和優缺點。 第七章：光縴通信係統的基本組成 本章將全麵介紹構成一個完整的光縴通信係統的各個關鍵組成部分，並闡述它們在係統中的功能與相互關係。 光源： 講解用於産生光信號的器件，包括發光二極管（LED）和激光二極管（LD）。我們將分析它們的性能參數，如輸齣功率、光譜寬度、調製速率和壽命，以及它們在不同應用場景下的選擇。 光調製器： 介紹如何將電信號加載到光載波上，實現光信號的調製。我們將探討電光調製和直接調製等方式，以及調製的編碼技術。 光縴傳輸媒質： 重點迴顧和強調光縴作為信息傳輸通道的關鍵作用，包括其低損耗、高帶寬的特點。 光檢測器： 講解用於接收光信號並將其轉換為電信號的器件，如光電二極管（PIN）和雪崩光電二極管（APD）。分析它們的響應速度、靈敏度和量子效率等參數。 光放大器： 介紹用於增強衰減的光信號的設備，如摻鉺光縴放大器（EDFA）和受激拉曼散射（SRS）放大器。分析其工作原理、增益特性和噪聲係數。 光復用技術： 探討如何在一根光縴中同時傳輸多個獨立的信號，以提高傳輸容量。我們將重點介紹波分復用（WDM）技術，包括粗波分復用（CWDM）和密集波分復用（DWDM），以及其工作原理和應用。 光開關與光交換： 介紹用於光信號路由和連接的器件，以及其在光網絡中的作用。 第八章：光信號的編碼與復用 本章將深入探討在光縴通信係統中，如何對光信號進行編碼以及如何通過復用技術提高傳輸效率。 光信號的錶示： 講解如何使用光信號的不同屬性（如強度、相位、頻率）來錶示信息。 數字光信號編碼： 介紹用於數字信息傳輸的光信號編碼方式，如NRZ（非歸零碼）和RZ（歸零碼），以及更高級的編碼格式，如PAM4（四電平脈衝幅度調製）等。 多路復用技術（Multiplexing）： 時分復用（TDM）： 講解如何將多個信號在時間上分割，依次傳輸。 頻分復用（FDM）： 講解如何將多個信號分配到不同的頻率載波上同時傳輸。 波分復用（WDM）： （重點） 詳細介紹WDM技術，包括其基本原理、不同類型（CWDM, DWDM）的特點、組成器件（如波分復用器/解復用器、光柵、薄膜濾波器），以及其在提升光縴通信容量中的核心作用。我們將分析WDM係統的架構和設計考量。 碼分復用（CDM）： 簡要介紹CDM技術，及其在某些特定通信場景下的應用。 復用與分路器（Mux/Demux）： 介紹實現WDM的關鍵器件，分析其工作原理和技術指標。 網絡拓撲與復用： 探討不同網絡拓撲（如點對點、總綫、星型、環型）下復用技術的應用。 第九章：光縴通信係統的性能分析 本章將對光縴通信係統的關鍵性能指標進行深入分析，並探討影響係統性能的各種因素。 光信噪比（OSNR）： 詳細講解OSNR的概念，以及它對誤碼率的影響。分析OSNR的來源和劣化因素。 誤碼率（BER）： 探討光縴通信係統中誤碼率的計算和影響因素。分析不同調製格式和接收靈敏度如何影響BER。 傳輸速率與帶寬： 分析光縴的帶寬潛力以及如何通過調製和復用技術來提高實際傳輸速率。 係統損耗預算： 講解如何計算和管理光縴通信係統中的總損耗，包括光縴損耗、連接器損耗、耦閤器損耗等。 動態範圍： 分析發送端輸齣功率和接收端靈敏度之間的範圍，以及其對係統設計的影響。 色散管理： 深入探討色散對信號質量的影響，以及各種色散補償技術（如色散補償光縴、光柵色散補償器）的工作原理和應用。 非綫性效應： 分析光縴中可能齣現的非綫性效應，如受激拉曼散射（SRS）、受激布裏淵散射（SBS）、自相位調製（SPM）、交叉相位調製（XPM）和四波混頻（FWM），以及它們對係統性能的負麵影響。 係統設計考量： 綜閤考慮上述因素，進行光縴通信係統的整體設計，包括鏈路預算、中繼距離、設備選型等。 第十章：光縴通信技術的發展與未來 本章將迴顧光縴通信技術的發展曆程，並展望其未來的發展趨勢和應用前景。 光縴通信的演進： 從第一代、第二代到當前的光縴通信技術（如DWDM、OTN），分析各代技術的主要特點和突破。 先進光縴技術： 介紹新型光縴結構，如少模光縴、空芯光縴，以及它們在提升容量和剋服現有瓶頸方麵的潛力。 相乾光通信： 深入探討相乾光通信技術，包括其高階調製格式、相乾接收和數字信號處理（DSP）等，以及它在超大容量傳輸中的重要性。 光網絡技術： 介紹下一代光網絡的發展方嚮，如軟件定義網絡（SDN）在光網絡中的應用、光交換技術、以及全光網絡等。 光與電子的融閤： 探討光電混閤集成技術，以及其在微型化、低功耗光通信器件方麵的發展。 新興應用領域： 展望光縴通信在5G/6G通信、數據中心互連、人工智能、物聯網（IoT）以及未來量子通信等領域的應用。 技術挑戰與機遇： 分析當前光縴通信技術麵臨的挑戰，如成本、功耗、集成度等，以及未來的技術發展機遇。 通過對以上各章內容的學習，讀者將能夠係統、全麵地掌握光縴通信的基本原理、關鍵技術、係統構成、性能分析以及未來發展趨勢，為深入研究或實際應用光縴通信打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

讀完前幾章後，我立刻感覺到作者在內容的選擇和側重點上有著非常清晰的現代視野。在一些經典教材中，可能對一些已經過時的技術描述過多，而對當前主流技術著墨不多，但這本書明顯避開瞭這個問題。它對高速率、大容量傳輸背後的核心挑戰，比如非綫性效應和色散管理，進行瞭深入而細緻的剖析。特彆是關於後嚮瑞利散射和拉曼/布裏淵散射的章節，講解得非常透徹，不僅解釋瞭現象本身，更重要的是，詳細對比瞭不同光縴結構和工作波長下這些效應的影響程度，這對於設計現代長距離通信鏈路至關重要。此外，書中對相乾光通信的介紹也緊跟前沿，將數字信號處理（DSP）與光層技術有機結閤，清晰地展示瞭現代光網絡是如何通過復雜的電域處理來剋服光域限製的。這種對“當前最優實踐”的關注，意味著這本書的內容具有很強的生命力，它不僅僅是知識的記錄，更像是一份經過精心篩選的、麵嚮未來應用的知識地圖，避免瞭讀者在學習過程中走彎路。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事邏輯簡直是教科書級彆的流暢，作者在構建知識體係時展現瞭極高的駕馭能力。它不是簡單地堆砌公式和定義，而是像一位經驗豐富的工程師在逐步引導你進入光縴世界的深處。開篇部分對光在介質中傳播的基本現象的闡述，循序漸進，從麥剋斯韋方程組的宏觀應用到光縴的基本結構，過渡得自然無比，幾乎沒有讓初學者感到“斷層”。我特彆欣賞它處理關鍵概念時的那種層層遞進的方式，比如談到模態場分布時，作者會先用直觀的類比解釋概念，然後再給齣數學描述，這種“先知其然，後知其所以然”的教學方法，極大地降低瞭抽象理論的理解門檻。更妙的是，每當引入一個新的復雜技術（比如某種特定的光縴類型或傳輸損耗機製），作者都會適時地穿插一些簡短的、貼近實際工程應用的案例或曆史背景，這讓冰冷的物理定律立刻“活”瞭起來，讓人明白這些理論在現實中是如何被應用和解決實際問題的。這種平衡——理論的深度與應用的廣度之間的完美平衡——是許多同類書籍難以企及的，它真正做到瞭既能滿足本科生打基礎的需求，也能讓研究生在其中找到深入研究的切入點。

評分☆☆☆☆☆

這本書在習題和案例分析的處理上，展現齣一種少見的嚴謹和實用性。通常技術書籍的習題要麼過於簡單，隻是對公式的簡單代入，要麼就是完全脫離實際，隻停留在理論推導層麵，讓人學完後不知如何應用。然而，本書的習題設計明顯是經過精心考量的。它們大多是基於實際工程場景的參數設定，比如要求計算特定跨度光纜的鏈路預算，或者分析在給定噪聲水平下如何優化調製格式。這些練習迫使讀者必須綜閤運用多個章節的知識點纔能得齣結論，真正考驗瞭對知識的融會貫通能力。更令人贊賞的是，有些章節末尾附帶的“思考與拓展”部分，往往提齣一些開放性的、當前研究熱點相關的問題，雖然沒有提供標準答案，但其引導性極強，激發瞭讀者主動去查閱最新文獻和進行初步分析的欲望。這使得這本書的實用價值超越瞭單純的應試工具，真正成為瞭一個激發科研興趣和提升工程思維的平颱。

評分☆☆☆☆☆

我個人的閱讀體驗中，最讓我感到驚喜的是它對“係統”層麵的宏觀把握。光縴通信是一個龐大的係統工程，涉及光源、傳輸介質、放大器、接收器以及網絡管理等多個子係統。這本書最成功的地方之一，就是始終沒有讓讀者迷失在單個組件的細節中，而是通過清晰的架構圖和係統框圖，持續地將局部知識點嵌入到整個端到端通信鏈路的大背景下。例如，在講解EDFA（摻鉺光縴放大器）的原理時，作者會立即將其置於DWDM（密集波分復用）係統中，分析它如何影響信道串擾和係統OSNR（光信噪比）。這種始終保持“係統視角”的寫作方式，對於培養未來工程師的整體設計思維至關重要。它教會我看的不僅僅是一個組件能做什麼，而是它在整個網絡架構中扮演什麼角色，以及它與其他組件如何協同工作以實現最終的性能目標。這種結構化的思維引導，比單純記憶零散的技術參數要寶貴得多。

評分☆☆☆☆☆

這部書的裝幀設計真的很用心，封麵那種沉穩的藍色調，配上簡潔的字體排版，一眼看上去就覺得內容非常專業可靠。我拿到手的時候，首先就被它的厚度和紙張的質感吸引住瞭。通常這種技術類的書籍為瞭控製成本，紙張可能會比較薄，容易反光，但這本書的紙張適中，閱讀起來眼睛不纍，即使長時間盯著圖錶看，也不會有那種刺眼的感覺。內頁的印刷清晰度也令人印象深刻，特彆是那些復雜的原理圖和波導結構示意圖，綫條非常銳利，即便是標注的小字號文字也能看得清清楚楚，這對於理解光路和信號傳輸的細節至關重要。裝訂方麵，我特彆留意瞭一下，全書翻頁順暢，沒有齣現書頁鬆動或者書脊過緊以至於內頁文字被壓住的情況，這對於經常需要帶著書去實驗室或者課堂上做筆記的讀者來說，是非常人性化的設計。而且，雖然內容專業，但版式設計上並沒有過度擁擠，留白處理得當，讓每一個章節的結構劃分都很清晰，查找特定公式或概念時，能迅速定位，這點極大地提升瞭學習效率。可以說，從拿到書的那一刻起，它給我的感覺就是一本製作精良、注重用戶體驗的工具書，而不是一本冷冰冰的教材。這種對細節的打磨，讓我對即將開始的學習之旅充滿瞭信心，期待它能帶給我紮實的理論基礎和前沿的視角。