正版新書--ROF光載無綫通信：從理論到前沿 (加)費爾南多,武冀 機械工業齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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加費爾南多，武冀 著

圖書標籤:

• 光載無綫通信
• ROF
• 無綫通信
• 光縴通信
• 毫米波通信
• 前沿技術
• 學術著作
• 機械工業齣版社
• 費爾南多
• 武冀

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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111506331

商品編碼：29478401730

包裝：平裝

齣版時間：2015-08-01

基本信息

書名：ROF光載無綫通信：從理論到前沿

定價：68.00元

作者：(加)費爾南多,武冀

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2015-08-01

ISBN：9787111506331

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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本書是目前4G移動通信實施方嚮上的圖書，光載無綫通信是目前主流廠商都在采用或即將采用的架構方案。本書結閤光通信的高帶寬與無綫網絡的靈活性和移動性，全麵解讀瞭“光縴到無綫”的移動網絡通信係統。

內容提要

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本書對光載無綫通信係統進行瞭詳細的研究，在光學和無綫通信領域間架設瞭一座橋梁。主要內容包括鏈路元件的基本特性、功率分配基本計算、ROF鏈路的噪聲情況分析、多載波ROF係統分析和Fi-Wi信道的數字信號處理技術等，並對無綫通信的曆史和未來係統的發展方嚮做瞭迴顧和展望。本書適閤通信專業的研究生、現場工程師以及無綫係統設計師、學生和研究者閱讀。

目錄

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作者簡介
原書序
原書前言
原書緻謝
1引言
　1.1背景介紹
　1.1.1ROF係統
　1.1.2毫米波段ROF
　1.1.3配置於特殊區域
　1.1.4對現有光縴的增值利用
　1.1.5微波光子學的進步
　1.1.6動態係統升級
　1.2基本Fi-Wi係統架構
　1.2.1兩種調製類型
　1.3主要課題
　1.4其他光縴到饋方案
　1.4.1數字化ROF
　1.4.2光縴中頻通信
　1.5本書結構
2Fi-Wi核心鏈路元件
　2.1RF—光調製
　2.1.1直接強度調製和激光器二極管
　2.1.2外強度調製
　2.2光縴信道
　2.2.1衰減
　2.2.2多模光縴ROF
　2.2.3單模光縴ROF
　2.2.4乾涉噪聲
　2.3光接收器
　2.3.1光探測器
　2.3.2量子效率與帶寬
　2.4基帶—RF調製技術簡述
　2.4.1相移鍵控
　2.4.2幅移鍵控
　2.4.3正交幅度調製
　2.5無綫信道
　2.5.1室內傳播
　2.5.2室外傳播
　2.5.3路徑損耗模型
　2.5.4多徑傳播和衰落
3功率鏈路分配與纍積性SNR
　3.1引言
　3.2係統描述
　3.3光學SNR
　3.3.1各種噪聲對OSNR的影響
　3.4纍積性SNR
　3.4.1無綫和光鏈路噪聲功率相近
　3.5RAP設計思想
　3.5.1光接收器放大增益
　3.5.2小區覆蓋麵積
　3.6總結
4對相關性強度噪聲錶達式的改進
　4.1基礎
　4.2ROF鏈路中的基本噪聲處理
　4.2.1散粒噪聲
　4.2.2相關性強度噪聲
　4.3信噪比
　4.4數值評估和討論
　4.4.1SCM ROF係統的噪聲等級增加
　4.5總結
5子載波復用ROF下行鏈路
　5.1引言
　5.1.1背景介紹
　5.2ROF下行鏈路信道
　5.2.1高階項
　5.3無綫下行鏈路信道
　5.4定量評估與討論
6子載波復用ROF上行鏈路
　6.1無綫上行鏈路信道
　6.2ROF上行鏈路信道
　6.2.1非綫性失真
　6.2.2高階項
　6.3信號失真、串擾和噪聲比
　6.4定量評估和討論
　6.5總結
7外調製ROF鏈路
　7.1Mach-Zehnder調製器
　7.1.1MZI原理
　7.2電吸收調製
　7.3反射型半導體光放大器
　7.4MZI偏置電壓的優化
　7.4.1RF增益大化
　7.4.2噪聲因數小化
　7.4.3無雜散動態範圍大化
　7.4.4閤並品質因數
　7.5MZI子載波復用
8ROF鏈路非綫性的DSP建模
　8.1引論
　8.1.1綫性動態範圍的要求
　8.1.2相位非綫性
　8.2減小NLD的若乾種嘗試
　8.2.1動態增益控製器和衰減器
　8.2.2靜態的光—電方案
　8.2.3一些新技術
　8.3DSP方法
　8.3.1對光波段失真的基帶補償
　8.4非綫性係統的DSP基礎
　8.4.1Volterra級數模型
　8.4.2離散時域問題
　8.5通頻帶復非綫性係統的基帶錶示
　8.6Fi-Wi鏈路的非綫性建模
9ROF鏈路非綫性的自適應補償
　9.1ROF鏈路的自適應模型
　9.1.1Volterra核優化
　9.1.2濾波器階數和記憶
　9.1.3實例研究
　9.2非對稱補償
　9.2.1預補償與後驗補償
　9.2.2非對稱補償的共性
　9.2.3自適應DSP補償的實例研究
　9.2.4查詢錶與自適應濾波補償
　9.3總結
10Fi-Wi信道的聯閤估計
　10.1Fi-Wi鏈路的Wiener和Hammerstein係統模型
　10.2Fi-Wi信道估計
　10.2.1輸入/輸齣相關法
　10.2.2綫性部分估計
　10.2.3非綫性部分估計
　10.3實例研究
　10.3.1綫性係統識彆
　10.3.2非綫性係統識彆
　10.4總結
11Fi-Wi信道的聯閤均衡
　11.1無綫信道的均衡
　11.1.1非綫性增強型判決反饋均衡器
　11.1.2Hammerstein型DFE
　11.1.3振幅和時域處理
　11.2多項式濾波器參數優化
　11.2.1直接生成逆多項式
　11.3綫性濾波器參數優化
　11.3.1模型描述
　11.3.2參數優化
　11.4總結
12Hammerstein型DFE的性能評估
　12.1多項式濾波器評估
　12.1.1時間色散的非綫性變換
　12.1.2逆多項式變換
　12.1.3多項式濾波器誤差的期望
　12.2綫性濾波器評估
　12.2.1無限長結果
　12.2.2有限長結果
　12.3實例研究
　12.3.1多項式濾波器的方均誤差
　12.3.2綫性濾波器的方均誤差
　12.3.3HDFE的BER性能
　12.4總結
13多用戶CDMA Fi-Wi係統
　13.1多用戶Fi-Wi上行鏈路模型
　13.2相關
　13.2.1廣義輸入-輸齣相關性
　13.2.2多用戶下的輸入-核相關性
　13.3ROF信道估計
　13.4實例研究
　13.4.1仿真參數
　13.4.2無綫信道識彆
　13.4.3光縴鏈路識彆
　13.5Fi-Wi上行鏈路均衡
　13.5.1無綫信道均衡
　13.5.2序列迴歸綫性化
　13.6均衡：仿真結果和討論
　13.7總結
144G、5G以及無綫OFDM網絡的Fi-Wi
　14.1蜂窩通信係統簡史
　14.1.1全球範圍互通性微波接入
　14.1.2長期演進
　14.2無綫接入方案
　14.2.1正交頻分復用接入
　14.3減小峰值-平均功率比的技術
　14.4OFDM ROF係統進化
　14.4.1自適應調製技術
　14.4.2實例研究
　14.5OFDMA和CDMA的融閤
　14.6總結
　參考文獻
　附錄：縮略語錶

作者介紹

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Xavier Fernando，加拿大瑞爾森大學教授、瑞爾森通信實驗室主任，曾就讀於卡裏加裏大學的非盈利性通信研究機構TRLabs，並於2001年獲得博士學位，作為光載無綫通信係統相關研究的先驅，在就讀博士期間，率先從事瞭適應性數字信號處理技術在光縴-無綫（Fi-Wi）係統的應用方麵的研究，並因此獲得瞭加拿大*論文奬和美國。
　　Xavier Fernando在ROF非綫處理、微波光子學濾波器設計等Fi-Wi係統研究領域前沿發錶過多篇文獻，在該領域的研究獲得瞭多個重要基金支持，作為著者和參著者發錶100餘篇文獻，並擁有兩個。他也是《WEBOK（無綫工程知識體係指南）》的參著者。
　　Xavier Fernando曾是IEEE SOC教育委員會工作小組無綫通信領域的組員，曾榮獲多項殊榮，包括2010年度IEEE微波理論和技術協會奬、2009年度Sarnoff研討會奬、2003年度加拿大光電*海報奬和2001年度CCECE*論文奬。他受邀在世界上進行過多場演講和講座，也是ABET認證的評估員和IEEE加拿大電子和計算機工程學會（CCSCE2014）的主席，並曾在2010～2011年度擔任瑞爾森委員會成員以及2012～2013年度的IEEE多倫多分會主席職務。

文摘

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序言

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《信息時代的新脈搏——探索高速無綫傳輸的奧秘》 引言 在數字洪流席捲全球的今天，信息傳遞的速度與效率已成為衡量社會發展和科技進步的重要標尺。從最初的電報到如今的5G甚至更高階的通信技術，人類從未停止對無綫傳輸速度和帶寬極限的探索。而在這場波瀾壯闊的科技革命中，一股新興的力量正以前所未有的姿態嶄露頭角，它以光作為載體，以無綫的方式傳遞信息，展現齣超越傳統射頻通信的巨大潛力。這本書，正是帶領讀者深入瞭解這一前沿技術——光載無綫通信——的權威指南。我們將從其核心原理齣發，剖析其獨特的優勢，審視其廣闊的應用前景，並展望其未來發展趨勢，為所有對信息通信技術充滿好奇和熱情的研究者、工程師、學生以及行業愛好者們，開啓一扇通往未來的大門。 第一章：無綫通信的演進與挑戰 無綫通信的曆史是一部不斷突破極限的奮鬥史。從早期的無綫電報，到收音機、電視廣播，再到我們現在離不開的Wi-Fi、藍牙和蜂窩網絡，每一次技術的革新都極大地改變瞭我們的生活方式。尤其是近年來，隨著移動互聯網的爆發式增長，對帶寬和速率的需求呈現齣指數級的增長。高清視頻、VR/AR、物聯網、自動駕駛等新興應用，無一不在考驗著現有無綫通信技術的承載能力。 然而，傳統的射頻（RF）無綫通信正麵臨著日益嚴峻的挑戰。頻譜資源日益稀缺，頻率擁擠導緻乾擾加劇，信號的穿透能力和安全性也存在一定局限。要實現更高的數據速率和更大的網絡容量，傳統射頻技術的發展空間正逐漸逼近理論瓶頸。在這種背景下，尋找一種新的、能夠提供更大帶寬、更高安全性和更優性能的無綫傳輸方式，已成為行業迫切的需求。 第二章：光載無綫通信：孕育於光，飛躍於空 光，作為一種能夠攜帶海量信息並以極高速度傳播的媒介，在光縴通信領域早已展現齣其無與倫比的優越性。然而，將光信號直接在空氣中進行長距離、高效率的無綫傳輸，曾一度被認為是科幻般的設想。光載無綫通信（Optical Wireless Communication, OWC）正是將光信號的巨大帶寬和高安全性與無綫傳輸的靈活性相結閤的革命性技術。 它並非憑空齣現，而是建立在光縴通信和傳統無綫通信的堅實基礎之上。OWC的核心思想在於利用各種形式的光源（如可見光、紅外光）作為載波，通過調製光信號來編碼信息，並將其發射到空氣中進行無綫傳輸。與射頻信號相比，光信號擁有極寬的頻譜，這意味著它能夠承載比射頻高齣幾個數量級的數據量，從而實現極高的數據速率。 第三章：光載無綫通信的多元化技術 光載無綫通信並非單一的技術，而是一個涵蓋多種不同實現方式的大傢族，每一種技術都有其獨特的應用場景和優勢。 自由空間光通信（Free Space Optics, FSO）： 這是OWC中最成熟和最廣為人知的技術之一。FSO係統使用激光束或LED光束在兩個點之間進行通信，無需鋪設光縴。它具有安裝便捷、部署快速、保密性高（光束不易被竊聽）等優點，特彆適用於城域網的連接、軍事通信、臨時網絡搭建以及難以鋪設光縴的區域。想象一下，在兩棟高樓之間，或者在海上船隻與岸基之間，建立起一條高速的光通信鏈路，FSO就能輕鬆實現。 可見光通信（Visible Light Communication, VLC）： VLC利用LED照明設備來傳輸數據。這種技術是將信息嵌入到LED燈的發光信號中，通過控製LED的開關或亮度的微小變化來實現數據編碼。VLC最大的優勢在於它能夠與現有的照明基礎設施相結閤，實現“通信即照明，照明即通信”。這意味著你在享受LED燈帶來的節能和環保的同時，也能通過燈光接入高速互聯網。VLC在室內定位、智能傢居、車聯網（V2X）以及對射頻敏感的環境（如醫院、飛機）具有巨大的應用潛力。 紅外通信（Infrared Communication）： 雖然紅外通信在消費電子産品中已廣泛應用（如電視遙控器），但在OWC領域，它也能扮演重要角色。特彆是近紅外和遠紅外波段，在某些特定的通信場景下，如短距離、定嚮傳輸，或是在不希望可見光乾擾的環境中，紅外通信可以提供有效的解決方案。 激光通信（Laser Communication）： 聚焦於利用激光作為載體的OWC技術，通常指代高定嚮性、高功率的激光束進行通信。這使得它能夠實現更遠的傳輸距離和更高的指嚮精度，在衛星通信、深空探測以及軍事偵察等領域發揮著關鍵作用。 第四章：光載無綫通信的核心優勢 相較於傳統的射頻無綫通信，光載無綫通信展現齣一係列顯著的優勢，使其成為未來信息傳輸的重要補充乃至替代方案。 超高帶寬與海量容量： 光的頻率遠高於射頻，這使得光載無綫通信能夠提供近乎無限的頻譜資源，從而實現Tbps級彆甚至更高的數據速率。這對於滿足未來高清視頻、虛擬現實、海量數據下載等高帶寬需求至關重要。 高安全性與抗乾擾性： 光信號的傳輸方嚮性極強，並且不易穿透障礙物。這意味著光信號不容易被竊聽，其通信的安全性遠高於射頻。同時，光信號受射頻乾擾的影響很小，能夠在一個射頻擁擠的環境中提供可靠的通信。 頻譜資源豐富且免費： 光波的頻譜資源極其豐富，且在很大程度上未被有效利用。這使得光載無綫通信能夠有效緩解頻譜擁擠的問題，並且無需昂貴的頻譜許可費用。 低功耗與環保： 特彆是VLC技術，它直接利用瞭LED照明的能源，在實現通信的同時不額外增加能源消耗，甚至可以與智能照明係統相結閤，實現更精細的能源管理。 部署靈活與成本效益： FSO技術無需布綫，部署快捷，尤其在需要臨時連接或難以鋪設光縴的場景下，成本效益顯著。VLC則能利用現有照明設施，大大降低部署成本。 第五章：光載無綫通信的廣闊應用前景 憑藉其獨特的優勢，光載無綫通信正在多個領域展現齣巨大的應用潛力，為各行各業的數字化轉型注入新的活力。 室內與室外短距離通信： 在辦公室、傢庭、醫院、教室等室內環境中，VLC可以提供安全、高速的無綫接入，同時兼具照明功能。在城市區域，FSO可以作為光縴到戶（FTTH）的“最後一公裏”解決方案，或連接密集部署的微基站，增強移動通信網絡容量。 智能交通與車聯網（V2X）： VLC和FSO技術可以實現車輛與車輛（V2V）、車輛與基礎設施（V2I）之間的高速通信，為自動駕駛、交通流量優化、安全預警提供關鍵支持。例如，路燈上的VLC設備可以嚮車輛發送實時交通信息，而車輛之間的FSO通信則能實現超低時延的數據交換。 工業自動化與物聯網： 在工廠等對電磁乾擾敏感的環境中，OWC可以提供安全、可靠的數據傳輸，支持機器人協同、實時監控和生産綫優化。 數據中心互連： 在數據中心內部，高密度服務器之間需要大量高速的數據交換。OWC可以提供一種低功耗、高帶寬的互連解決方案，減少綫纜的復雜度。 水下通信： 射頻信號在水中衰減嚴重，而光信號則相對適閤水下傳輸，OWC可以用於水下探測、無人潛航器（AUV）的通信和控製。 航空與太空通信： 在航空器內部，VLC可以提供高速Wi-Fi，改善乘客體驗。在太空領域，激光通信（一種OWC的特殊形式）已成為衛星與地麵站、衛星之間進行高速信息交換的關鍵技術。 第六章：挑戰與未來展望 盡管光載無綫通信前景光明，但其發展仍麵臨一些挑戰。例如，FSO技術受天氣條件（如霧、雨、雪）的影響較大，需要采取相應的抗衰減措施。VLC在室外環境下的部署和標準化仍需進一步完善，且其通信距離相對有限。光束的遮擋、對準等問題也需要更精密的硬件設計和控製算法來解決。 然而，隨著技術的不斷成熟和創新，這些挑戰正逐步被剋服。例如，多路徑光信號的利用、智能光束跟蹤技術、與射頻通信的混閤組網等，都在不斷提升OWC的魯棒性和應用範圍。光載無綫通信不僅僅是對現有無綫技術的簡單替代，它更有可能與射頻通信形成互補，構建一個多維度、多層次的通信網絡，滿足未來社會對信息傳遞日益增長的需求。 結語 《信息時代的新脈搏——探索高速無綫傳輸的奧秘》旨在為讀者呈現一個清晰、全麵的光載無綫通信圖景。它不僅僅是一項技術，更是一種對未來信息傳輸模式的深刻思考和大膽實踐。我們相信，隨著這項技術的不斷發展和普及，它將為我們的生活、工作乃至整個社會帶來前所未有的變革。這本書將帶你走進這個充滿無限可能的新世界，一起感受信息時代跳動的脈搏，共同迎接一個更加互聯、高效、智能的未來。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我當初選擇這本書，很大程度上是被它的作者陣容所吸引。當我看到是（加）費爾南多和武冀老師聯閤著作時，就立刻被勾起瞭濃厚的興趣。這兩位在光載無綫通信領域都是響當當的人物，他們的學術成就和業界影響力都是有目共睹的。我相信，由這樣兩位大傢聯袂撰寫，這本書一定蘊含著最前沿的理論和最深刻的洞見。特彆是武冀老師，我一直都很關注他的一些研究成果，他對於光載無綫通信技術的發展有著非常獨到的見解，並且善於將復雜的概念用通俗易懂的方式錶達齣來。而（加）費爾南多教授，在國際上也是享有盛譽的學者，他的研究方嚮和成果一直引領著行業的發展。兩位頂尖專傢的智慧結晶，讓我對這本書的含金量充滿瞭期待，我甚至可以想象到，他們之間在學術思想上的碰撞，一定能為我們帶來許多耳目一新的觀點和突破性的認識。這不僅僅是一本書，更像是一次與兩位大師的學術對話，讓我能夠近距離地接觸到最前沿的學術思想和研究方法。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構設計得非常有條理，從理論基礎的鋪陳，到前沿技術的探討，循序漸進，邏輯嚴密。初讀之下，我感覺作者並沒有急於拋齣高深的理論，而是先為讀者打下堅實的基礎，這對於我這樣非專業齣身但又對這個領域充滿好奇的讀者來說，簡直是福音。它就像一座精心搭建的階梯，每一步都踩得很紮實，讓我能夠逐步攀登到知識的高峰。我特彆欣賞作者在講解過程中，並沒有使用過於晦澀的語言，而是盡可能地用清晰、簡潔的錶達方式來闡釋復雜的概念。即使是一些難度較大的理論，作者也常常會輔以生動的比喻或者實際的例子，幫助讀者理解。這種“由淺入深”的教學方式，大大降低瞭閱讀的門檻，也讓我能夠更加深入地體會到作者的良苦用心。每一次閱讀，都仿佛是在跟隨一位經驗豐富的嚮導，在我知識的荒漠中開闢齣一條清晰的道路，讓我不再迷失方嚮。

評分☆☆☆☆☆

這本書的專業性和深度是我非常看重的。雖然我不是通信領域的科班齣身，但作為一名對科技發展保持高度關注的讀者，我深知掌握紮實的理論基礎是多麼重要。我一直認為，真正有價值的書籍，不僅僅是提供信息，更重要的是能夠培養讀者的批判性思維和解決問題的能力。我希望這本書能夠讓我對光載無綫通信的底層原理有更深刻的理解，能夠掌握分析和解決相關技術問題的思路和方法。我期待書中能夠有足夠多的公式推導、模型分析，以及對各種技術方案的優劣比較，這樣纔能真正提升我的專業素養。而且，我更希望這本書能夠啓發我，讓我能夠舉一反三，將學到的知識遷移到其他相關領域，或者在自己的工作中找到新的突破點。這對我來說，就是一本真正有價值的“工具書”，能夠幫助我在知識的海洋中乘風破浪。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的感受就是它的“新”和“前沿”。在當今科技日新月異的時代，能夠獲得一本真正緊跟技術發展步伐的書籍是多麼不容易。我瞭解到光載無綫通信是一個發展迅速的領域，而這本書正是抓住瞭這個時機，將最新的研究成果和發展趨勢一網打盡。從理論的深度，到技術的廣度，再到應用的前景，幾乎涵蓋瞭所有我關心的問題。我特彆期待書中能夠有一些關於未來技術發展趨勢的預測，以及作者對這些趨勢的深入分析。因為對於我們這些在行業內工作的人來說，瞭解未來的發展方嚮，能夠幫助我們更好地規劃自己的職業道路，也能夠讓我們在技術創新上搶占先機。這本書的齣現，無疑為我們提供瞭一個寶貴的窗口，讓我們能夠窺探到光載無綫通信世界的未來圖景，充滿瞭無限可能。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計真的很不錯，封麵采用瞭一種很有質感的啞光紙，摸起來舒服，而且那個“ROF光載無綫通信”的標題設計也很有科技感，字體和顔色搭配都很協調。拿到書的那一刻，就覺得它是一本值得細細品味的著作。紙張的厚度適中，印刷清晰，文字大小也很閤適，長時間閱讀眼睛不容易疲勞。書的整體重量也剛剛好，拿在手裏沉甸甸的，非常有分量感，這通常也預示著內容的深度和廣度。我特彆喜歡它那種簡約而不失專業的設計風格，既能體現齣主題的嚴肅性，又不至於讓人覺得枯燥乏味。打開書頁，一股淡淡的油墨香撲鼻而來，這是我作為一個資深圖書愛好者最享受的時刻之一。我常常會在工作之餘，泡上一杯咖啡，然後靜靜地翻閱這本書，感受它帶來的知識的熏陶。這本書的排版也十分考究，章節的劃分清晰明瞭，公式和圖錶的標注也非常規範，這對於理解復雜的技術內容至關重要。我甚至覺得，僅僅是瀏覽一下目錄和章節標題，就已經能夠感受到作者在這本書上投入的巨大心血。