光通信信號處理——現代通信信號處理叢書 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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任海蘭，劉德明著 著

圖書標籤:

• 光通信
• 信號處理
• 現代通信
• 通信工程
• 光縴通信
• 數字信號處理
• 調製解調
• 信道編碼
• OFDM
• 相乾光通信

店鋪： 夜語笙簫圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121025686

商品編碼：29641007061

包裝：平裝

齣版時間：2006-08-01

基本信息

書名：光通信信號處理——現代通信信號處理叢書

定價：27.00元

作者：任海蘭,劉德明著

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2006-08-01

ISBN：9787121025686

字數：363000

頁碼：219

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.381kg

編輯推薦

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內容提要

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本書介紹光通信工程和全光通信網中的光信號處理技術的基本原理及應用，全書共分10章，內容包括光調製、光復用、光再生、光路控製、光邏輯控製、光檢測、光波長技術、光傳送網功能等。其中原理部分的闡述力簡明清晰並注重理論的實用性和指導意義；應用部分的介紹則建立在係統收集目前外相關研究的*資料的基礎上，涵蓋瞭近幾年光信號自理技術的進展和未來的發展動態。
　　本書層次清晰，內容新穎，係統性和實用性強，可作為光縴通信、光電子、應用物理等的科技和工程人員的參考用書，同時也可作為相關專業研究生教材和本科高年級學生的選修教材。

目錄

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章　光通信與光信號處理概述
　1.1　光通信的發展
　1.2　光通信中的光信號處理
第2章　光調製技術
　2.1　光調製技術的分類　
　2.2　電光調製
　2.3　聲光調製
　2.4　磁光調製
　2.5　電吸收調製
　2.6　光傳感中的光調製技術
第3章　光復用技術
　3.1　光波分復用
　3.2　光時分復用
　3.3　光碼分復用
　3.4　光極化復用
　3.5　微波副載波復用
第4章　光再生技術
　4.1　信號再生的概念與光再生技術概況
　4.2　光放大技術
　4.3　光整形技術
　4.4　光時鍾恢復技術
第5章　光路控製技術
　5.1　光隔離器與環形器
　5.2　光開關
　5.3　光濾波與光上下復用
　5.4　光波長變換
　5.5　色散補償技術
　5.6　光功率分配器
第6章　光邏輯控製技術
第7章　光檢測技術
第8章　光波長交換與路由技術
第9章　光分組交換與路由技術
0章　光傳送網功能與光信號處理
縮略語
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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現代通信信號處理叢書—— 光通信信號處理 內容概述 本書係統深入地探討瞭現代光通信係統中至關重要的信號處理技術。隨著信息時代的飛速發展，對通信帶寬和傳輸速率的需求不斷攀升，光縴通信作為支撐這一需求的核心技術，其性能的提升與信號處理能力的進步息息相關。本書旨在為讀者提供一個全麵而詳實的框架，理解並掌握光通信領域內信號處理的理論基礎、關鍵技術以及前沿進展。 第一部分：光信號的本質與挑戰 本部分首先迴顧瞭光信號的基本特性，包括光波的波動性、電磁場性質以及在光縴中傳播時所經曆的各種物理現象。重點闡述瞭光通信係統中信號失真和損傷的根源，這些因素極大地限製瞭通信係統的性能。 光波的物理特性：詳細介紹瞭光波的頻率、波長、相位、偏振等基本參數，並解釋瞭它們在信息傳輸中的作用。 光縴傳輸損耗：深入剖析瞭光縴的吸收損耗、散射損耗（瑞利散射、米氏散射）和彎麯損耗等，分析瞭這些損耗如何衰減光信號的功率。 色散效應：這是光信號失真的關鍵因素之一。本書將詳細講解不同類型的色散，包括： 材料色散：由介質摺射率隨波長變化引起。 波導色散：由光縴的波導結構引起。 模式色散：在多模光縴中，不同模式的傳播速度不同。 偏振模色散（PMD）：由於光縴內外不對稱性導緻的不同偏振模式傳播速度差異。 高階色散：隨著傳輸速率的提高，高階色散效應也變得不可忽視。 非綫性效應：在高功率光信號傳輸時，光縴材料與光場相互作用産生的非綫性效應是另一大挑戰。本書將詳細介紹： 自相位調製（SPM）：光強變化引起的光縴摺射率變化，導緻相位調製。 交叉相位調製（XPM）：不同波長信道之間的光信號相互影響摺射率。 四波混頻（FWM）：不同波長信道相互作用産生新的波長。 受激拉曼散射（SRS）：光能量轉移到較低頻率的光譜成分。 受激布裏淵散射（SBS）：光能量轉移到較低頻率的光譜成分，並嚮後散射。 光剋爾效應：這是上述多種非綫性效應的根本物理機製。 噪聲：光通信係統中的噪聲源包括： 激光器的相對強度噪聲（RIN）。 探測器的拍噪聲（散粒噪聲、暗電流噪聲）。 放大器産生的放大自發輻射（ASE）噪聲。 模式耦閤噪聲。 第二部分：數字信號處理在光通信中的基礎 在光通信係統中，將模擬光信號轉換為數字信號進行處理是實現高效通信的關鍵。本部分將深入探討數字信號處理（DSP）在光通信中的基礎理論和應用。 采樣與量化：詳細介紹將連續的光信號（通過光電轉換後）進行離散化處理的原理和技術，包括奈奎斯特采樣定理在光通信中的意義。 數字濾波：講解各種數字濾波器（IIR、FIR）的設計與應用，用於去除噪聲、抑製乾擾以及實現信號均衡。 數字調製與解調：介紹常用的數字調製技術，如ASK、FSK、PSK、QAM等，以及相應的解調方法，並分析其在光通信中的適應性。 編碼與解碼：講解前嚮糾錯（FEC）編碼技術，如Hamming碼、BCH碼、RS碼、Turbo碼、LDPC碼等，以及它們如何提高係統的可靠性和糾錯能力。 高速數據率的信號處理：麵對PB/s級彆的傳輸速率，傳統的DSP算法麵臨挑戰。本書將介紹高效的算法設計，如FFT、DCT等在信號處理中的應用。 第三部分：先進光通信信號處理技術 本部分將聚焦於針對光通信係統特有挑戰而設計的先進信號處理技術，這些技術是實現超高速、大容量、長距離光通信的核心。 補償色散的技術： 光學色散補償：通過色散補償光縴（DCF）、光柵對等光學器件進行補償。 電域色散補償（EDC）：利用數字信號處理器（DSP）對接收到的信號進行數字濾波，模擬色散效應的反過程，從而實現對色散的補償。這是現代高速光通信中最重要的技術之一，本書將重點介紹： 有限脈衝響應（FIR）濾波器：設計用於模擬色散的逆過程。 算法優化：針對大規模矩陣運算的高效實現。 自適應均衡：針對動態變化的色散和信道條件進行實時調整。 補償非綫性效應的技術： 基於模型的前饋補償：利用光縴的非綫性模型，在發送端對信號進行預失真。 基於DSP的接收端補償： 逆非綫性模型補償：通過對接收信號進行復雜的數字運算來抵消非綫性效應。 機器學習與人工智能在非綫性補償中的應用：探討如何利用AI算法來學習並預測非綫性效應，從而進行更精確的補償。 相乾光通信信號處理： 相乾接收：講解相乾光通信係統中相乾接收機的原理，包括本振光、延遲綫、混頻等。 數字下變頻（DDC）：將射頻信號轉換為基帶信號。 載波相位恢復：解決本地振蕩器與信號之間相位誤差的問題，如PLL、CPLL、Viterbi-Viterbi算法等。 符號定時恢復：精確地確定每個符號的采樣點，以避免符號間乾擾，如Gardner算法、Mueller-Muller算法等。 偏振復用信號處理：針對DP-QPSK、DP-16QAM等偏振復用信號，需要同時處理兩個獨立的偏振通道，並進行偏振解耦。 先進調製格式： 高階QAM：如64-QAM、256-QAM，需要更高的信噪比和更精密的信號處理。 相乾光OFDM（CO-OFDM）：將OFDM技術與相乾光通信相結閤，實現更高的頻譜效率。 極化復用（PDM）：利用光的兩個正交偏振方嚮承載信息，提高頻譜效率。 軟件定義光網絡（SDN）中的信號處理： 動態比特率與調製格式調整：根據網絡狀況，動態調整信號的調製格式和比特率，以優化性能。 信號質量監測與反饋：實時監測信號質量，並反饋給SDN控製器以進行網絡管理。 第四部分：前沿研究與未來發展 本部分將展望光通信信號處理領域的最新研究動態和未來發展趨勢。 人工智能與機器學習在光通信中的應用： 智能均衡與補償：利用AI算法自動學習並適應信道變化。 故障預測與診斷：通過分析信號特徵，預測係統故障。 網絡資源優化：智能分配網絡資源，提高整體效率。 超高速光信號的數字采樣與處理： 高帶寬ADC/DAC技術：突破采樣速率的限製。 片上係統（SoC）與FPGA在信號處理中的應用：實現更高效、低功耗的信號處理。 光子集成與信號處理的融閤： 光信號處理芯片：將復雜的信號處理功能集成到光芯片上，提高集成度和效率。 矽光子技術：在矽平颱上實現光信號的處理。 麵嚮量子通信的信號處理：探討在量子通信背景下，信號處理可能麵臨的新的挑戰和機遇。 目標讀者 本書適閤以下讀者： 光通信領域的研究生和高年級本科生。 從事光通信係統設計、研發、工程和維護的工程師。 對現代通信信號處理感興趣的科研人員。 學習本書將使您能夠： 深入理解光通信係統中信號失真的物理根源。 掌握數字信號處理在光通信中的基本原理和應用。 熟悉並能夠應用先進的信號處理算法，以補償色散和非綫性效應。 理解相乾光通信係統的信號處理流程，包括載波恢復、定時恢復等。 瞭解光通信信號處理領域的最新研究進展和未來發展方嚮。 本書以其嚴謹的理論推導、詳實的實例分析和前瞻性的技術展望，為讀者提供瞭一個深入學習光通信信號處理的寶貴資源。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期在網絡設備研發一綫工作的工程師，我購買這本書的初衷是希望能找到一套係統、連貫的、能夠指導我優化現有光傳輸係統信號處理模塊的“秘籍”。我尤其關注自適應濾波技術在光通信中的應用，比如如何利用最小均方誤差（LMS）或遞歸最小二乘（RLS）算法來實時補償鏈路中的極化模色散（PMD）。翻閱後發現，雖然書中詳細介紹瞭LMS和RLS算法的數學推導，並且給齣瞭收斂性和誤差分析，但它完全沒有涉及這些算法在實際光通信係統中的硬件實現約束，例如，如何處理有限精度運算帶來的量化噪聲、如何設計高效的迭代更新機製以滿足納秒級的時延要求。更令人遺憾的是，書中對於光電轉換過程中的噪聲建模和處理，特彆是對光子散粒噪聲和激光相位噪聲的聯閤抑製策略，缺乏深入的討論。這種脫離實際工程環境的理論灌輸，對於解決工程問題幫助有限，更像是一部純粹的數學物理導論，讓人在閤上書本後，依然需要花費大量精力去彌補理論到實踐之間的巨大鴻溝。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和裝幀工藝無疑是業界的一流水準，紙張的質感和字體的清晰度都無可挑剔，拿在手上有一種沉甸甸的滿足感，這在數字時代閱讀紙質技術書籍，本身就是一種享受。然而，內容深處的探索性卻未能達到我預期的“現代”高度。特彆是涉及到相乾光通信和新型調製格式（如DP-QPSK、16-QAM等）的處理時，我期待看到更精細的數字下變頻（DUC/DDC）結構、載波相位恢復（CPR）算法的最新進展，以及如何高效地在FPGA或DSP上實現這些復雜的算法。書中對這些現代技術僅僅是淺嘗輒止，更多的是停留在概念層麵，而沒有深入到具體的設計流程和性能指標的權衡分析。例如，關於MIMO在多芯光縴或少模光縴中的應用，這本被歸類為“現代通信信號處理叢書”的專著，本應是展現其前沿性的絕佳機會，但相關章節的處理卻顯得有些保守和滯後，更像是對已有成熟技術的總結，缺乏對未來發展趨勢的預判和討論。這使得這本書的“新”意大打摺扣，更像是對經典理論的一次全麵、細緻的復習，而非對未來技術脈絡的引領。

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗是分層的，它對初學者非常友好，對於那些剛接觸信號處理、希望建立起對頻譜分析、采樣定理等基本概念的清晰認識的人來說，它的語言簡練，邏輯嚴密，像一位耐心且知識淵博的導師在循循善誘。每一章的結構都非常清晰，概念的引入和鋪墊都做得很到位，這一點必須肯定。然而，對於我這種已經掌握瞭基礎理論，希望能深入挖掘特定光通信難題的讀者而言，這本書的深度遠遠不夠。例如，在光頻率梳（Optical Frequency Comb）的應用領域，特彆是如何利用其進行高精度時鍾恢復或波長同步時，這本書僅僅是點到瞭為止，沒有提供任何關於如何利用梳狀結構的周期性特性來進行高效解調的獨特算法。它似乎把所有的精力都放在瞭“講明白什麼是信號處理”上，而不是“如何用信號處理解決光通信的挑戰”。這種廣度有餘而深度不足的特點，使得它在專業技術人員的工具箱中，顯得略微單薄，更像是一本優秀的“入門手冊”，而非“進階指南”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計著實讓人眼前一亮，那種深邃的藍色調，加上如同光縴束般交織的綫條，一下子就把人帶入瞭一個充滿科技感的神秘領域。我迫不及待地翻開扉頁，希望它能像名字一樣，為我揭示光通信信號處理的奧秘。然而，初讀之下，我發現這本書的重點似乎更偏嚮於基礎理論的梳理，對於那些期待能立刻上手操作，解決實際工程難題的讀者來說，可能會感到有些“乾貨不足”。它花瞭大量的篇幅去講解傅裏葉分析、小波變換這些數學工具，雖然這些是信號處理的基石，但敘述方式略顯枯燥，缺乏鮮活的案例來支撐。比如，在討論信道均衡時，期望看到更多關於實際光縴色散補償算法的詳細推導和對比，但書中更多的是對經典均衡器模型概念的羅列，讓人感覺像是翻閱一本八十年代的教材，對現代高速率、超長距離傳輸中的非綫性效應處理著墨不多。我希望作者能在這些前沿和實踐結閤點上多下功夫，畢竟，光通信的魅力就在於它如何剋服物理極限，實現超乎想象的數據傳輸速率。總體而言，它適閤作為大學高年級或研究生入門的參考書，用於打牢理論地基，但想用它來解決實際工程中的“疑難雜癥”，可能還需要配閤其他更具應用導嚮的資料。

評分☆☆☆☆☆

我注意到這本書的作者群背景強大，因此對其在光通信鏈路可靠性、誤碼率（BER）優化等關鍵環節的見解抱有極高期望。書中關於信噪比（SNR）的分析部分，提供瞭非常標準的理論公式和理想情況下的性能麯綫。但是，現代光通信係統遠比理論模型復雜，它充滿瞭各種難以量化的非理想因素，比如器件老化帶來的性能漂移、環境溫度變化對光縴特性的微小影響，以及不同廠商光模塊間互操作性帶來的信號差異。我期望看到的是如何構建一個魯棒的、自適應的、能夠實時監控並反饋調整的信號處理框架來應對這些“灰色地帶”。這本書的描述大多基於理想的、靜態的係統參數，缺乏對動態環境下的性能維護策略的探討。當我試圖在書中尋找如何設計一個低復雜度、高魯棒性的係統級診斷工具時，發現這部分內容幾乎是空白的。這使得這本書的實用價值，在麵對瞬息萬變的實際網絡部署場景時，打瞭一定的摺扣，更像是一份停留在實驗室環境下的“標準答案”。