光纤通信技术基础 9787040305845 高等教育出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈根祥 著

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040305845

商品编码：29424756672

包装：平装

出版时间：2010-11-01

基本信息

书名：光纤通信技术基础

定价：51.00元

作者：陈根祥

出版社：高等教育出版社

出版日期：2010-11-01

ISBN：9787040305845

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：12k

商品重量：0.781kg

编辑推荐

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内容提要

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作为20世纪人类社会所取得的的技术成就之一，光纤通信技术已经发展成为人类向信息化时代迈进不可替代的重要基石，并正在经历以光纤到户和网络全光化为标志的重大技术变革。本书根据光纤通信技术的*进展和未来发展趋势，对光纤通信所涉及的基本原理、物理概念、基础理论和实验技术进行了较为完整和深入的论述。全书大致可以分为光纤与光波导技术基本理论、光通信器件的理论与技术、光纤通信系统与网络技术、光纤与光纤通信系统测量及数学附录等几个主要的部分。内容涉及光纤通信技术的各主要方面。为适应不同层次和不同专业读者的学习和教学需要，上述各部分之间保持了相对的独立性。为了使学生能够巩固所学知识并培养其应用所学知识解决实际问题的能力，对在研究和开发工作中具有重要应用价值的有关数值分析方法进行了较详细的论述，并在每一章后配备了大量的基础性和知识延伸性习题。为适应研究型教学的需要，其中部分习题属于带有研究性质的大型习题，可供教师组织有兴趣的学生进行研讨与练习。
本书是普通高等教育“十一五”*规划教材，可作为通信工程、电子信息及应用物理类专业本科生和研究生相关课程的教材使用，也可供通信领域的科研和工程技术人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《数字信号处理原理与应用》 内容简介： 本书全面深入地阐述了数字信号处理（DSP）的核心原理、关键技术以及广泛的应用实践。作为一门融合了数学、计算机科学和电子工程的交叉学科，数字信号处理在现代科技中扮演着至关重要的角色，从通信系统、音频视频处理到医疗成像、科学仪器等领域，无处不在。本书旨在为读者构建一个坚实的DSP理论基础，并引导其掌握实际应用开发的能力。 第一部分：数字信号处理基础理论 离散时间信号与系统： 本部分首先介绍了离散时间信号的基本概念，包括采样、量化以及不同类型的信号，如单位冲激信号、单位阶跃信号、指数信号等。在此基础上，深入探讨了离散时间系统的定义、性质（线性、时不变、因果性、稳定性）以及表示方法，重点介绍了差分方程、脉冲响应和卷积等核心概念。理解这些基础知识是掌握后续所有DSP技术的前提。 傅里叶分析： 傅里叶分析是数字信号处理中最核心的数学工具之一。本书详细讲解了离散时间傅里叶级数（DTFS）、离散时间傅里叶变换（DTFT）以及离散傅里叶变换（DFT）的理论及其意义。通过对信号在时域和频域之间的转换，读者可以深刻理解信号的频率成分，为滤波、频谱分析等应用奠定基础。此外，还介绍了快速傅里叶变换（FFT）算法，展示了如何高效地计算DFT，这对于实际工程应用具有不可替代的价值。 Z变换： Z变换是分析离散时间系统频率响应和稳定性的强大工具，它类似于连续时间系统中的拉普拉斯变换。本书系统地介绍了Z变换的定义、性质、收敛域（ROC）的概念，以及反Z变换的方法。通过Z变换，可以方便地分析离散时间系统的传递函数，判断系统的稳定性，并设计各种类型的数字滤波器。 数字滤波器设计： 数字滤波器是DSP中最常见的应用之一，用于去除信号中的噪声、增强特定频率成分或实现信号的整形。本书详细介绍了两种主要的数字滤波器类型：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。 IIR滤波器： 重点讲解了IIR滤波器的设计原理，包括巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和椭圆（Elliptic）等逼近设计方法，以及从模拟滤波器原型到数字滤波器的双线性变换和脉冲不变法等转换技术。 FIR滤波器： 阐述了FIR滤波器线性相位特性带来的优势，并介绍了窗口法（矩形、汉宁、海明、巴lett等）、频率采样法以及Parks-McClellan最优逼近算法等多种FIR滤波器设计方法。 第二部分：数字信号处理的高级技术与算法 采样理论与数字信号重建： 本部分深入探讨了奈奎斯特-香农采样定理，阐明了信号采样频率与信号带宽之间的关系，以及欠采样和过采样带来的影响。在此基础上，详细讲解了数字信号重建（数字到模拟转换）的技术，包括零阶保持、线性插值等，并讨论了采样过程中可能出现的混叠现象及其解决方法。 自适应信号处理： 自适应信号处理是DSP领域的一个重要分支，其核心思想是信号处理系统能够根据输入信号的统计特性或外部环境的变化，自动调整其内部参数以达到最优性能。本书介绍了最小均方（LMS）算法及其变种，如归一化LMS（NLMS）、递归最小二乘（RLS）等，并探讨了这些算法在噪声消除、均衡器设计、回声消除等方面的应用。 多速率信号处理： 多速率信号处理研究的是对不同采样率的信号进行处理的技术，例如信号的升采样（插值）和降采样（抽取）。本书详细介绍了多速率信号处理的原理，包括降采样、升采样、抽取滤波器和插值滤波器等基本模块，以及它们的级联和互逆关系。这在通信系统中进行数据率匹配、多媒体处理中进行分辨率转换等方面有着广泛的应用。 谱估计： 谱估计旨在从有限的、带有噪声的观测数据中估计信号的功率谱密度。本书介绍了经典的谱估计方法，如周期图法、改进周期图法、Welch法，以及现代谱估计方法，如AR模型、MA模型、ARMA模型等参数化谱估计方法。这些方法在雷达、声纳、地震勘探等领域至关重要。 第三部分：数字信号处理的应用实践 通信系统中的DSP： DSP在现代通信系统中发挥着核心作用。本书将DSP技术应用于： 调制与解调： 讲解了ASK、FSK、PSK、QAM等数字调制解调技术的原理，以及如何利用DSP实现高效的调制解调。 信道编码与解码： 介绍了纠错码（如海明码、卷积码、Turbo码、LDPC码）的基本原理，以及DSP在信道编码和解码中的实现。 均衡技术： 讨论了由于信道失真引起的码间串扰问题，并介绍了用于消除串扰的均衡器设计，如迫零均衡器、MMSE均衡器等。 语音信号处理： 涵盖了语音信号的采集、量化、编码（如PCM、DPCM）、压缩（如LPC、MP3），以及语音识别、语音合成、语音增强等技术。 图像与视频处理： 介绍了数字图像和视频的基本概念，如采样、量化、表示，以及图像滤波、边缘检测、特征提取、图像压缩（如JPEG）和视频压缩（如MPEG）等关键技术。 音频信号处理： 本部分将DSP技术应用于音频领域，包括： 音频采样与量化： 探讨了CD音质、DVD音质等标准，以及高保真音频的采样率和位深度。 音频效果处理： 介绍了混响、回声、均衡、动态范围压缩等音频效果的DSP实现原理。 音频编码与解码： 讲解了MP3、AAC等常见音频编码格式的原理，以及DSP在音频编解码器中的应用。 其他典型应用： 生物医学信号处理： 探讨了心电图（ECG）、脑电图（EEG）等生物医学信号的采集、滤波、特征提取与分析。 雷达与声纳信号处理： 介绍了雷达和声纳系统中信号的产生、接收、处理与目标检测技术。 仪器仪表与测量： 讨论了DSP在数字示波器、频谱分析仪、数据采集系统等仪器仪表中的应用。 机器学习与DSP的结合： 简要介绍了DSP技术如何为机器学习模型提供预处理和特征工程支持，以及利用DSP加速机器学习算法的计算。 学习方法与建议： 本书在理论讲解的同时，注重结合实际应用，并通过数学推导和算法分析，使读者能够深刻理解DSP技术的内在逻辑。在学习过程中，建议读者： 1. 扎实数学基础： 熟练掌握线性代数、微积分、复变函数等数学知识，这是理解DSP理论的关键。 2. 动手实践： 结合MATLAB、Python（NumPy, SciPy, Matplotlib）、TMS320系列DSP开发板等工具，通过编写代码实现书中的算法和滤波器设计，亲身体验DSP的强大功能。 3. 深入理解原理： 不要仅仅停留在公式层面，要努力理解每个算法和技术的物理意义和工程含义。 4. 关注前沿进展： DSP领域发展迅速，除本书内容外，还应关注最新的研究成果和技术趋势，如深度学习在DSP中的应用、新型滤波器设计方法等。 通过对本书的学习，读者将能够建立起全面扎实的数字信号处理知识体系，为进一步深入研究DSP的各个分支领域或将其应用于实际工程问题打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书我刚拿到手，封面设计挺朴实的，一看就知道是那种比较学术的教材，高等教育出版社的名字也让我对它的内容有了基础的预期。我主要关注的是它在理论基础方面的阐述是否清晰透彻，毕竟作为一本技术基础的书籍，深厚的理论功底是关键。我希望它能从最基本的光的传播原理讲起，比如全反射、折射等等，然后逐步过渡到光纤的结构、材料特性，以及不同类型光纤（如单模、多模）的特点和适用场景。尤其是在分析光在光纤中传播损耗的机制时，我希望能有详尽的解释，比如瑞利散射、吸收损耗、弯曲损耗等，并且能给出具体的数学模型和分析方法。另外，对于光纤的制造工艺，我也很想了解，即使不涉及太多的工业细节，但对基本原理的介绍也能帮助理解其性能限制。我个人对一些经典的光纤理论模型，例如耦合模理论、传输线理论等，一直抱有浓厚的兴趣，希望这本书能有比较深入的探讨，并且能辅以必要的数学推导，让读者能够真正理解其背后的物理机制。总的来说，我期待它能为我打下坚实的光纤通信理论基础，为后续更深入的学习和研究铺平道路。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《光纤通信技术基础》后，我翻到了关于光纤通信系统中的一些实际应用和发展趋势的部分。我非常好奇，书中是否会介绍一些当前主流的光纤通信应用场景，比如城域网、长途干线网、海底通信系统，以及它们各自的技术特点和面临的挑战？另外，对于一些新兴的光纤通信技术，比如光子集成技术、相干光通信技术，书中是否会进行初步的介绍，阐述它们的基本原理和潜在的应用前景？我也很想了解，在当前高速率、大带宽的需求驱动下，光纤通信技术在提升传输速率、降低传输成本、提高频谱利用率方面所做的努力和取得的进展。比如，对于超100Gb/s、400Gb/s甚至Tb/s级别的光传输技术，它是否会进行一些原理性的探讨？以及在网络智能化、软件定义网络（SDN）在光网络中的应用等方面，书中是否会给出一些前瞻性的思考？总的来说，我希望这本书能让我看到光纤通信技术在理论之外的广阔天地，了解它如何服务于我们日益增长的信息化需求，以及它未来的发展方向。

评分☆☆☆☆☆

这本书《光纤通信技术基础》在我手中，我正在探索其关于网络结构和系统设计的部分。我希望它能从最基础的光纤网络拓扑结构开始讲起，比如点对点、总线型、星型等，然后逐步深入到更复杂的网络，如PON（无源光网络）和DWDM（密集波分复用）。对于PON，我希望了解它的分光分用户原理，以及上行和下行传输的特点，和它在接入网中的优势。而DWDM，作为现代光通信的核心技术之一，我特别期待能深入了解它的工作原理，包括波长划分、合波/分波技术，以及它如何实现超大容量传输。书中是否会涉及光分组交换、光路由等概念？此外，我还在思考系统设计的一些基本原则，比如如何根据业务需求、传输距离、误码率要求来设计整个光纤通信系统，包括信道设计、功率预算、噪声分析等。我对系统集成和整体性能优化很感兴趣，希望这本书能提供一些系统设计的思路和方法论，让我能够从宏观层面理解光纤通信系统是如何构建和运行的。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本《光纤通信技术基础》的初衷，其实是想了解光纤通信系统中各个关键器件的原理和性能。我非常好奇它在光电器件部分会如何展开。比如，光源方面，激光器（特别是DFB激光器和FP激光器）的工作原理、性能参数（如谱宽、功率稳定性、调制速率）以及它们在不同应用场景下的选择，是不是会有详细的介绍？对于探测器，PIN光电二极管和APD（雪崩光电二极管）的结构、工作原理、响应速度、量子效率等关键指标，它是否能清晰地解释？我尤其感兴趣的是，如何评价和选择这些器件，它们对整个通信系统的性能有什么样的影响？另外，像光开关、光调制器、光衰减器等无源和有源器件，它们的设计原理和在光网络中的作用，如果也能有所涉及，那就更加全面了。我对这些器件的物理基础和工程实现之间的联系非常感兴趣，希望这本书能在这方面提供深入的洞察，让我能够理解当前光纤通信技术能够达到的高度，以及未来可能的发展方向。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《光纤通信技术基础》后，我首先翻阅了它关于光信号在光纤中传输的动态过程的章节。我特别想了解的是，光信号是如何被调制、传输，以及最终在接收端被解调的。这本书在这方面是否有提供清晰的图示和详细的步骤说明？例如，在PCM（脉冲编码调制）或者更高级的调制技术（如QAM）方面，它是否能解释其原理和在光纤通信中的应用？我更关注的是，光信号在传输过程中会遇到的各种失真和干扰，以及相应的补偿技术。比如，色散（包括材料色散和波导色散）是如何影响信号的，书里是否有相关的数学模型和仿真方法介绍？线性效应之外，非线性效应（如受激拉曼散射、受激布里渊散射）的产生机理和对信号传输的影响，以及如何抑制这些效应，也是我非常想深入了解的部分。此外，光放大器的原理和类型，如EDFA（掺铒光纤放大器），它的增益特性、噪声特性以及在长距离传输中的作用，如果能有详尽的介绍，那就更好了。总之，我希望这本书能让我理解光信号从源头到接收端的整个“旅程”，以及在这个过程中可能遇到的挑战和解决之道。