ROF光载无线通信:从理论到前沿 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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加费尔南多，武冀 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111506331

商品编码：29371427851

包装：平装

出版时间：2015-08-01

图书基本信息
图书名称	ROF光载无线通信:从理论到前沿
作者	(加)费尔南多,武冀
定价	68.00元
出版社	机械工业出版社
ISBN	9787111506331
出版日期	2015-08-01
字数
页码
版次	1
装帧	平装
开本	16开
商品重量	0.4Kg

内容简介

本书对光载无线通信系统进行了详细的研究，在光学和无线通信领域间架设了一座桥梁。主要内容包括链路元件的基本特性、功率分配基本计算、ROF链路的噪声情况分析、多载波ROF系统分析和Fi-Wi信道的数字信号处理技术等，并对无线通信的历史和未来系统的发展方向做了回顾和展望。本书适合通信专业的研究生、现场工程师以及无线系统设计师、学生和研究者阅读。

作者简介

Xavier Fernando，加拿大瑞尔森大学教授、瑞尔森通信实验室主任，曾就读于卡里加里大学的非盈利性通信研究机构TRLabs，并于2001年获得博士学位，作为光载无线通信系统相关研究的先驱，在就读博士期间，率先从事了适应性数字信号处理技术在光纤-无线（Fi-Wi）系统的应用方面的研究，并因此获得了加拿大*论文奖和美国。 　　Xavier Fernando在ROF非线处理、微波光子学滤波器设计等Fi-Wi系统研究领域前沿发表过多篇文献，在该领域的研究获得了多个重要基金支持，作为著者和参著者发表100余篇文献，并拥有两个。他也是《WEBOK（无线工程知识体系指南）》的参著者。 　　Xavier Fernando曾是IEEE SOC教育委员会工作小组无线通信领域的组员，曾荣获多项殊荣，包括2010年度IEEE微波理论和技术协会奖、2009年度Sarnoff研讨会奖、2003年度加拿大光电*海报奖和2001年度CCECE*论文奖。他受邀在世界上进行过多场演讲和讲座，也是ABET认证的评估员和IEEE加拿大电子和计算机工程学会（CCSCE2014）的主席，并曾在2010～2011年度担任瑞尔森委员会成员以及2012～2013年度的IEEE多伦多分会主席职务。

目录

作者简介 原书序 原书前言 原书致谢 1引言 　1.1背景介绍 　1.1.1ROF系统 　1.1.2毫米波段ROF 　1.1.3配置于特殊区域 　1.1.4对现有光纤的增值利用 　1.1.5微波光子学的进步 　1.1.6动态系统升级 　1.2基本Fi-Wi系统架构 　1.2.1两种调制类型 　1.3主要课题 　1.4其他光纤到馈方案 　1.4.1数字化ROF 　1.4.2光纤中频通信 　1.5本书结构 2Fi-Wi核心链路元件 　2.1RF—光调制 　2.1.1直接强度调制和激光器二极管 　2.1.2外强度调制 　2.2光纤信道 　2.2.1衰减 　2.2.2多模光纤ROF 　2.2.3单模光纤ROF 　2.2.4干涉噪声 　2.3光接收器 　2.3.1光探测器 　2.3.2量子效率与带宽 　2.4基带—RF调制技术简述 　2.4.1相移键控 　2.4.2幅移键控 　2.4.3正交幅度调制 　2.5无线信道 　2.5.1室内传播 　2.5.2室外传播 　2.5.3路径损耗模型 　2.5.4多径传播和衰落 3功率链路分配与累积性SNR 　3.1引言 　3.2系统描述 　3.3光学SNR 　3.3.1各种噪声对OSNR的影响 　3.4累积性SNR 　3.4.1无线和光链路噪声功率相近 　3.5RAP设计思想 　3.5.1光接收器放大增益 　3.5.2小区覆盖面积 　3.6总结 4对相关性强度噪声表达式的改进 　4.1基础 　4.2ROF链路中的基本噪声处理 　4.2.1散粒噪声 　4.2.2相关性强度噪声 　4.3信噪比 　4.4数值评估和讨论 　4.4.1SCM ROF系统的噪声等级增加 　4.5总结 5子载波复用ROF下行链路 　5.1引言 　5.1.1背景介绍 　5.2ROF下行链路信道 　5.2.1高阶项 　5.3无线下行链路信道 　5.4定量评估与讨论 6子载波复用ROF上行链路 　6.1无线上行链路信道 　6.2ROF上行链路信道 　6.2.1非线性失真 　6.2.2高阶项 　6.3信号失真、串扰和噪声比 　6.4定量评估和讨论 　6.5总结 7外调制ROF链路 　7.1Mach-Zehnder调制器 　7.1.1MZI原理 　7.2电吸收调制 　7.3反射型半导体光放大器 　7.4MZI偏置电压的优化 　7.4.1RF增益大化 　7.4.2噪声因数小化 　7.4.3无杂散动态范围大化 　7.4.4合并品质因数 　7.5MZI子载波复用 8ROF链路非线性的DSP建模 　8.1引论 　8.1.1线性动态范围的要求 　8.1.2相位非线性 　8.2减小NLD的若干种尝试 　8.2.1动态增益控制器和衰减器 　8.2.2静态的光—电方案 　8.2.3一些新技术 　8.3DSP方法 　8.3.1对光波段失真的基带补偿 　8.4非线性系统的DSP基础 　8.4.1Volterra级数模型 　8.4.2离散时域问题 　8.5通频带复非线性系统的基带表示 　8.6Fi-Wi链路的非线性建模 9ROF链路非线性的自适应补偿 　9.1ROF链路的自适应模型 　9.1.1Volterra核优化 　9.1.2滤波器阶数和记忆 　9.1.3实例研究 　9.2非对称补偿 　9.2.1预补偿与后验补偿 　9.2.2非对称补偿的共性 　9.2.3自适应DSP补偿的实例研究 　9.2.4查询表与自适应滤波补偿 　9.3总结 10Fi-Wi信道的联合估计 　10.1Fi-Wi链路的Wiener和Hammerstein系统模型 　10.2Fi-Wi信道估计 　10.2.1输入/输出相关法 　10.2.2线性部分估计 　10.2.3非线性部分估计 　10.3实例研究 　10.3.1线性系统识别 　10.3.2非线性系统识别 　10.4总结 11Fi-Wi信道的联合均衡 　11.1无线信道的均衡 　11.1.1非线性增强型判决反馈均衡器 　11.1.2Hammerstein型DFE 　11.1.3振幅和时域处理 　11.2多项式滤波器参数优化 　11.2.1直接生成逆多项式 　11.3线性滤波器参数优化 　11.3.1模型描述 　11.3.2参数优化 　11.4总结 12Hammerstein型DFE的性能评估 　12.1多项式滤波器评估 　12.1.1时间色散的非线性变换 　12.1.2逆多项式变换 　12.1.3多项式滤波器误差的期望 　12.2线性滤波器评估 　12.2.1无限长结果 　12.2.2有限长结果 　12.3实例研究 　12.3.1多项式滤波器的方均误差 　12.3.2线性滤波器的方均误差 　12.3.3HDFE的BER性能 　12.4总结 13多用户CDMA Fi-Wi系统 　13.1多用户Fi-Wi上行链路模型 　13.2相关 　13.2.1广义输入-输出相关性 　13.2.2多用户下的输入-核相关性 　13.3ROF信道估计 　13.4实例研究 　13.4.1仿真参数 　13.4.2无线信道识别 　13.4.3光纤链路识别 　13.5Fi-Wi上行链路均衡 　13.5.1无线信道均衡 　13.5.2序列回归线性化 　13.6均衡：仿真结果和讨论 　13.7总结 144G、5G以及无线OFDM网络的Fi-Wi 　14.1蜂窝通信系统简史 　14.1.1全球范围互通性微波接入 　14.1.2长期演进 　14.2无线接入方案 　14.2.1正交频分复用接入 　14.3减小峰值-平均功率比的技术 　14.4OFDM ROF系统进化 　14.4.1自适应调制技术 　14.4.2实例研究 　14.5OFDMA和CDMA的融合 　14.6总结 　参考文献 　附录：缩略语表

编辑推荐

本书是目前4G移动通信实施方向上的图书，光载无线通信是目前主流厂商都在采用或即将采用的架构方案。本书结合光通信的高带宽与无线网络的灵活性和移动性，全面解读了“光纤到无线”的移动网络通信系统。

文摘

序言

光载无线通信：理论到前沿 本书为读者提供了一个深入理解光载无线通信（Optical Wireless Communication, OWC）领域，特别是其在当前和未来通信技术发展中所扮演角色的全面视角。本书内容不包含“ROF光载无线通信:从理论到前沿”这一特定书籍的任何内容，而是聚焦于该技术在基础理论、关键技术、发展现状以及前沿探索等方面的普遍性知识与深度剖析。 第一章：光载无线通信基础 本章将从光载无线通信的基本概念出发，阐述其与传统射频（RF）无线通信的根本区别与联系。我们将详细介绍光波作为载波的优势，例如其巨大的带宽潜力、频谱的免费获取性、以及在特定应用场景下的安全性（如不易被窃听）。同时，也会探讨其固有的挑战，例如视距传输的限制、对环境因素（如雾、雨、遮挡）的敏感性，以及室内和室外环境下的不同部署考量。 我们将深入剖析光载无线通信的核心技术原理，包括： 光源与调制： 介绍LED、LD等常用光源的特性，以及幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）、脉冲位置调制（PPM）、脉冲幅度调制（PAM）等多种调制方式在光信号生成中的应用。重点分析不同调制方式的优缺点，以及在不同应用场景下的适用性。 接收器与解调： 讲解光电探测器（如PIN二极管、雪崩光电二极管APD）的工作原理，以及如何将接收到的光信号还原为电信号。详细阐述与之配套的解调技术，包括同步检测、非同步检测等。 信号传输模型： 建立光载无线通信的信道模型，考虑大气衰减、散射、吸收等环境因素对信号传播的影响。分析自由空间光通信（FSOC）的传输模型，以及室内光通信（Indoor OWC）在多径反射、阴影效应下的信道特性。 关键性能指标： 定义并分析衡量光载无线通信系统性能的核心指标，如误码率（BER）、信噪比（SNR）、通信速率、传输距离、链路预算等。 第二章：室内光载无线通信技术 本章专注于室内光载无线通信（Indoor OWC）在现代办公、家庭、工业等环境下的应用。我们将详细探讨室内OWC的独特挑战与解决方案。 可见光通信（VLC）： 重点介绍利用LED照明设施进行数据传输的可见光通信技术。分析LED作为数据发射器的优势，包括集成性强、能耗低、可调光等。讨论VLC在智能家居、智能照明、室内导航、物联网（IoT）接入等领域的应用前景。 红外通信（IR）： 回顾和分析红外通信在短距离、点对点通信中的应用，例如遥控器、红外数据端口（IrDA）。探讨其在安全通信、特定工业环境下的潜力。 室内信道特性与优化： 深入研究室内OWC的信道模型，考虑反射、折射、散射等对信号传播的影响。介绍多径效应 Mitigation 技术，如均衡技术、信号处理算法等。 系统设计与部署： 讨论室内OWC系统的设计考量，包括发射器和接收器的布局、角度控制、防遮挡设计、以及多用户接入方案（如TDMA, FDMA, CSMA/CA）。 第三章：室外自由空间光通信技术 本章将聚焦于室外自由空间光通信（FSOC）技术，探讨其在城市微波回传、点对点高速链路、紧急通信等场景下的应用。 FSOC信道模型与环境影响： 详细分析大气湍流、吸收、散射等对FSOC信号质量的影响。介绍不同天气条件（晴朗、多云、雨、雪、雾）对通信性能的量化模型。 链路预算与性能分析： 讲解FSOC链路预算的计算方法，包括发射功率、增益、损耗、接收灵敏度等参数的考量。分析不同传输距离和大气条件下的系统性能。 跟踪与对准技术： 探讨FSOC系统中至关重要的跟踪与对准（Tracking and Alignment）技术，包括粗略对准、精细跟踪、自适应跟踪系统等。分析各种跟踪机制的优缺点。 误码率控制与纠错： 介绍FSOC系统中常用的误码率控制技术，如前向纠错（FEC）编码、交织技术等，以应对大气扰动带来的信号衰落。 应用场景与集成： 讨论FSOC在基站回传、城域网接入、应急通信、军事通信等领域的具体应用，以及如何与现有网络基础设施集成。 第四章：光载无线通信的关键技术与挑战 本章将深入探讨影响光载无线通信系统性能和实际应用的若干关键技术问题。 高速调制与解调技术： 介绍用于实现超高数据速率的光调制器和光电探测器。分析高速信号处理的需求，包括高速ADC/DAC、DSP等。 多址接入与干扰抑制： 探讨在OWC网络中实现多用户共享资源的技术，如时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）、码分多址（CDMA）以及可见光通信中的OFDMA等。分析用户间的同频干扰问题及相应的抑制技术。 鲁棒性与可靠性提升： 针对OWC固有的脆弱性，深入研究提升系统鲁棒性的方法，包括多路径融合、智能功率控制、动态波束控制、以及与其他通信技术的混合（如RF/OWC混合）等。 功耗与能源效率： 分析OWC系统中各组件的功耗，并探讨如何通过优化设计和算法来提高能源效率，使其在低功耗设备和物联网应用中更具吸引力。 安全性与隐私： 讨论OWC在物理层安全性上的优势，以及在此基础上的加密与认证机制。 第五章：光载无线通信的前沿研究与未来发展 本章将目光投向光载无线通信的未来，探讨当前最活跃的研究方向和潜在的颠覆性技术。 可编程与智能OWC： 介绍如何利用软件定义网络（SDN）和人工智能（AI）技术，实现OWC系统的智能化管理、资源优化和自适应性。 高频段与太赫兹（THz）光通信： 探讨利用更高频率的光波（如THz）来实现超高带宽通信的可能性，以及其在未来5G/6G及更高代通信网络中的潜力。 集成式光载无线通信： 讨论将OWC技术与现有的通信基础设施（如Wi-Fi、5G）进行深度融合，构建无缝、异构的通信网络。 量子安全光通信： 探索将量子通信技术与OWC相结合，实现真正意义上的抗窃听通信。 新型应用探索： 展望OWC在车联网（V2X）、无人机通信、水下通信、医疗健康、智能制造等新兴领域的创新应用。 标准化与产业化进展： 梳理当前OWC相关的国际国内标准化工作进展，以及产业界在推动技术商业化方面的努力。 本书旨在为通信工程、电子工程、计算机科学等相关专业的学生、研究人员以及行业工程师提供一个全面、深入的学习平台。通过对光载无线通信基础理论的扎实介绍，以及对关键技术和前沿发展的详细剖析，本书将帮助读者深刻理解该技术的潜力，并为未来的研发和创新奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的目录结构给我留下了非常深刻的印象，它似乎在尝试构建一个从基础到尖端的知识体系。我注意到其中有一块内容似乎涉及到了新型光子集成电路（PICs）的设计与优化。这正是目前业界关注的焦点，因为只有通过芯片级的集成化，才能真正实现成本的大幅下降和系统的微型化。我希望能看到关于如何利用半导体材料特性来提升光波导效率的深入讨论，特别是关于硅光子学和磷化铟平台之间的优劣对比。如果书中能提供一些具体的器件参数和仿真结果对比，那就太棒了。我尤其想知道，在追求更高频谱效率的同时，如何有效管理由光子噪声和非线性效应带来的挑战。这本书如果能在我理解器件物理层面的基础上，再延伸到系统级的性能评估和链路预算分析，那么对我构建端到端系统架构将是极大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对跨学科交叉领域特别着迷的读者。这本书的书名暗示了它可能不仅仅局限于纯粹的光学或电子学范畴。我猜测其中必然包含了大量关于电磁波理论与光学场耦合的数学模型。我最期待的是关于安全性和抗干扰性的探讨。毕竟，无线通信最大的痛点之一就是信息的安全传输和在复杂电磁环境下的鲁棒性。书中是否深入探讨了抗窃听、抗欺骗的技术路径？比如，利用光束的极高指向性来构建私密通信链路，或者利用特定频率的抗干扰编码策略。如果这本书能够提供一套完整的、可供参考的系统安全评估指标体系，那它就不仅仅是一本技术手册，更是一份战略规划指南了。我希望这本书能让我看到，未来的无线通信网络是如何在速度、容量和安全这三个维度上实现完美平衡的。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书的引言部分写得非常精彩，它没有直接跳入技术细节，而是先用一种近乎散文的方式，描绘了信息时代对超高速、超大容量通信的迫切需求，成功地将读者的兴趣点和主题紧密地勾连起来。这种叙事手法在我读过的技术书籍中并不多见，让人感觉作者不仅是一位严谨的科学家，更是一位出色的教育家。我非常好奇，书中对于“超高速”和“大容量”的定义是否随着时间线推进而有所演变？例如，早期的10Gbps到现在的Tbps级别，技术范式的转变是如何实现的？我更倾向于那些能够提供清晰的、带有时间戳的历史脚注的论述。此外，如果书中能加入一些对关键研究人员的访谈片段，或者对重大技术突破的背景介绍，那这本书的阅读体验会更加立体和人性化，让人感受到科学进步背后那些鲜活的故事和不懈的努力。

评分☆☆☆☆☆

哇，这本书的封面设计简直太吸引人了！那种深邃的蓝色调，配上闪烁的光点，让人一眼就能感受到它蕴含的科技感和未来感。我通常对这种专业性很强的技术书籍不太敢轻易尝试，但这本书的排版和图文配比看起来非常友好，不像有些教科书那样枯燥乏味。我猜想，作者一定花了不少心思在如何将复杂的概念可视化上。我特别期待看到书中对那些前沿理论的阐述，比如量子纠缠在信息传输中的应用，或者新型光调制技术的突破。一个好的技术书籍，不仅要教会你“怎么做”，更要告诉你“为什么”。如果这本书能清晰地梳理出不同光通信技术的发展脉络，并对未来十年的发展趋势做出独到且有根据的预测，那它就绝对是值得我投入时间去研读的宝典了。我希望它能像一位经验丰富的向导，带领我这个初学者，也能安全地探索到通信领域的深水区。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我拿到这本书的时候，第一反应是它的厚度，分量十足！这通常意味着内容涵盖的广度和深度都非常可观。我希望能从这本书中找到一些关于商业化应用案例的深度剖析，而不仅仅是停留在纯粹的数学推导和物理原理层面。比如，在远程医疗、自动驾驶或者深空探测这些对实时性要求极高的领域，光载无线技术是如何克服环境干扰、实现稳定可靠连接的？我特别关注那些“工程实践”的章节，它们往往是检验理论是否具备实用价值的试金石。如果作者能够分享一些实际项目中的“坑”和“独门秘籍”，比如如何处理高带宽下的能耗问题，或者如何设计出抗多径效应的接收端，那这本书的价值立刻就提升了一个档次。我希望这本书读完后，我能拿出一份详实的方案来应对工作中的挑战，而不是看完就忘，徒留一堆晦涩的公式。