光纤通信技术基础 陈根祥 9787040305845 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈根祥 著

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• 9787040305845
• 光传输
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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040305845

商品编码：29515168969

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：800000

页码：508

版次：1

装帧：平装

开本：16开

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新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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《现代通信系统原理与应用》 内容简介 本书深入剖析了现代通信系统的核心原理，并广泛探讨了其在各个领域的实际应用。从基础的信号传输到复杂的网络架构，本书旨在为读者构建一个全面而深入的理解框架，使其能够掌握信息时代脉搏跳动的根本。 第一部分：通信系统基础理论 信号的本质与表征 本书首先从最根本的层面出发，阐释了信号作为信息载体的属性。我们将探讨信号的分类，包括模拟信号和数字信号，以及它们各自的特点和适用场景。通过傅里叶变换、拉普拉斯变换等数学工具，我们将深入理解信号在时域和频域的特性，揭示信号的频谱结构如何决定其传输带宽和信息容量。信号的能量和功率概念也将被详细讲解，为后续的系统设计和性能评估奠定基础。此外，我们还将涉及随机信号的统计特性，这对于理解噪声和失信道下的通信至关重要。 信道模型与传输介质 通信信号的传输离不开信道。本书将详细介绍各种典型的通信信道模型，如加性高斯白噪声（AWGN）信道、衰落信道（如瑞利衰落、莱斯衰落）、多径传播信道等。每种信道模型的数学描述、物理成因以及对信号传输的影响都将进行深入分析。同时，本书还将介绍当前主流的传输介质，包括但不限于同轴电缆、双绞线、微波、卫星通信链路以及光纤链路。对于每种介质，我们将探讨其物理特性、传输损耗、带宽限制以及在不同应用场景下的优劣势。特别地，对于日益重要的光纤通信，我们将简要介绍其工作原理，为后续更深入的学习做好铺垫。 调制与解调技术 为了有效地在信道中传输信息，需要对基带信号进行调制。本书将系统地介绍各种经典的调制技术，包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）等模拟调制方式，以及幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）、相移键控（PSK）和正交幅度调制（QAM）等数字调制方式。我们将详细分析各种调制方式的原理、频谱特性、抗噪声能力以及带宽效率。反之，解调技术是恢复原始信息的关键，本书将阐述与各种调制方式相对应的解调器的工作原理，包括相干解调、非相干解调等。 编码与解码技术 为了提高通信系统的可靠性和抗干扰能力，编码技术被广泛应用。本书将深入探讨信源编码和信道编码。信源编码旨在去除信号的冗余，提高传输效率，常见的有霍夫曼编码、算术编码等。信道编码则是在信号中添加冗余，以检测和纠正传输过程中产生的错误，本书将重点介绍线性分组码（如海明码、BCH码）、卷积码以及现代的Turbo码和LDPC码等。我们将分析这些编码方案的纠错原理、编码增益以及复杂度。解码技术是恢复原始信息的必要步骤，本书将讲解相应的译码算法，如最大似然译码、最大后验概率（MAP）译码等。 多址技术 在有限的通信资源下，允许多个用户同时接入通信系统是现代通信的关键需求。本书将详细介绍各种多址技术，包括频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）以及最新的正交频分多址（OFDMA）。我们将分析每种多址技术的原理、系统架构、资源分配策略以及在不同通信系统（如蜂窝移动通信、无线局域网）中的应用。 第二部分：现代通信系统关键技术 数字信号处理在通信中的应用 数字信号处理（DSP）是现代通信系统的基石。本书将深入探讨DSP在通信系统中的核心应用，包括滤波器设计（如FIR、IIR滤波器）用于信号滤波和整形，离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）用于频谱分析，以及自适应滤波用于噪声消除和信道均衡。我们将通过具体的例子展示DSP如何提高通信系统的性能和鲁棒性。 多速率信号处理 在现代通信系统中，信号的采样率经常需要变化，例如在模拟数字转换（ADC）和数字模拟转换（DAC）过程中，以及在不同速率的数字信号处理器之间进行数据交互。本书将介绍多速率信号处理的技术，包括抽取（Decimation）和插值（Interpolation），并讨论其在通信系统中的应用，如多载波通信的实现。 均衡技术 在高速数据传输或复杂的信道环境下，信号会发生失真，如码间串扰（ISI）。均衡技术是补偿这些失真的关键。本书将详细介绍各种均衡技术，包括线性均衡（如维特纳均衡）和非线性均衡（如MLSE）。我们将分析这些均衡器的原理、设计方法以及在实际通信系统中的性能表现。 同步技术 在接收端，正确地恢复发送端的时钟和载波相位对于准确解调信号至关重要。本书将深入探讨各种同步技术，包括载波同步（如PLL）和定时同步（如匹配滤波器）。我们将分析不同同步算法的原理、性能和收敛特性。 信息论基础 信息论为通信系统的设计和性能分析提供了理论指导。本书将介绍信息论的核心概念，如信息量、熵、互信息和信道容量。我们将探讨香农定理，理解信道容量的物理意义，并学习如何根据信息论原理来优化通信系统的设计，以达到理论上的极限性能。 第三部分：通信系统典型应用与发展趋势 蜂窝移动通信系统 本书将剖析蜂窝移动通信系统的演进历程，从第一代（1G）模拟通信到当前和未来的第六代（6G）通信。我们将重点介绍第二代（2G）数字通信（GSM, CDMA）、第三代（3G）宽带码分多址（WCDMA, CDMA2000）、第四代（4G）长期演进（LTE）以及第五代（5G）移动通信（mMTC, eMBB, uRLLC）的关键技术，如OFDMA、MIMO、波束赋形、网络切片等。我们将分析它们在频谱效率、数据速率、时延和连接数等方面的显著提升。 无线局域网（WLAN）与物联网（IoT）通信 本书将探讨Wi-Fi标准（IEEE 802.11系列）的发展，以及其在无线局域网中的应用。同时，我们将深入分析物联网通信的特点和挑战，介绍低功耗广域网（LPWAN）技术，如LoRa、NB-IoT等，以及它们在智能家居、智慧城市、工业自动化等领域的应用。 卫星通信系统 本书将介绍卫星通信的基本原理，包括轨道类型（GEO, MEO, LEO）、转发器工作原理以及地面站的设计。我们将探讨卫星通信在广播电视、数据传输、全球定位系统（GPS）等领域的应用，并分析其面临的挑战，如信号时延和传输损耗。 光纤通信系统概述 虽然本书并非专门深入光纤通信，但我们将在此部分对其进行概述，介绍光纤作为传输介质的优势，包括高带宽、低损耗和抗电磁干扰能力。我们将简要提及光信号的产生（激光器、LED）、传输（光纤类型）和接收（光电探测器），以及在现代通信网络中光纤通信所扮演的关键角色，为读者进一步学习光纤通信技术打下基础。 通信网络架构与协议 本书将探讨不同通信系统的网络架构，从分层协议模型（如OSI模型、TCP/IP模型）到实际的通信协议。我们将介绍IP网络、传输网络、接入网等概念，并分析数据包交换、电路交换等基本通信方式。 通信系统的未来发展趋势 本书将展望通信技术的未来发展方向，包括人工智能在通信系统中的应用（如智能调度、故障预测）、边缘计算、量子通信的潜力，以及6G通信的可能技术路线和应用场景。我们将探讨如何构建更智能、更高效、更可靠的通信网络，以满足未来社会日益增长的信息化需求。 通过对本书的学习，读者将能够深刻理解现代通信系统的工作原理，掌握分析和设计通信系统的基本方法，并对通信技术的发展趋势有清晰的认识，为在信息技术领域的发展打下坚实的理论基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的专业性毋庸置疑，里面涉及到大量的公式和理论推导，读起来确实需要一定的光学和通信工程背景。我一开始就把它当作一本进阶类的参考书来阅读，主要是想了解光纤通信在实际工程中的应用细节和面临的技术挑战。书中对光纤的制造工艺、材料选择以及各种关键参数的控制，都有非常详细的描述，这对于我理解光纤的性能极限和发展趋势非常有启发。特别是关于光纤的色散和非线性效应的分析，非常深入，也解释了很多在高速光通信系统中需要重点解决的问题。我印象深刻的是书中对各种光纤连接技术，比如熔接和机械连接的原理和优缺点进行了详细对比，并且还对连接点的损耗和可靠性进行了评估，这些都是工程实践中非常重要的环节。此外，书中对光纤传感技术和光纤传感网络也有专门的章节介绍，这让我看到了光纤通信除了传统通信之外的更广阔的应用前景。总的来说，这本书更适合有一定基础的工程师或者研究人员阅读，它能够提供非常深入的工程视角和前沿的技术信息，对于提升专业技能和拓展研究思路都有很大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对新兴技术充满好奇的学习者，光纤通信这个概念一直吸引着我，想知道它是如何实现如此高速率、远距离的信息传输的。这本书就像一个引路人，将我从一个完全陌生的领域带入到了光纤通信的世界。它从最基础的光学常识讲起，比如光的性质，然后循序渐进地介绍了光纤的结构和工作原理。我特别喜欢书中关于光纤制造的描述，让我了解到原来一根纤细的光纤背后有着如此复杂的工艺和精密的控制。书中对光纤的损耗和色散的讲解，虽然涉及到一些物理概念，但作者用通俗易懂的语言和形象的比喻，让我这个非专业人士也能理解这些影响信号质量的关键因素。让我感到兴奋的是，书中还介绍了光纤通信的各种应用场景，从互联网骨干网到接入网，再到海底通信，让我看到了光纤通信无处不在的力量。虽然这本书的内容非常丰富，但我能感受到作者在其中倾注的心血，努力让复杂的科学知识变得易于理解。这本书为我打开了新世界的大门，让我对光纤通信产生了浓厚的兴趣，也激发了我进一步探索这个领域的决心。

评分☆☆☆☆☆

这本书对于我这个在通信行业摸爬滚打多年的老兵来说，是一次非常及时的“充电”。虽然我平时接触光通信设备和系统已经很多年了，但很多底层原理和技术细节，随着时间的推移，或者因为工作重心转移，记忆也会有些模糊。这本书恰好弥补了这方面的不足。我重点翻阅了关于光纤通信系统中的关键器件部分，比如激光器、调制解调器、光检测器等，书中对这些器件的工作原理、性能指标以及发展趋势的介绍，都非常详尽和准确，让我对这些“老朋友”有了更深入的理解。特别是对先进调制格式的介绍，比如QAM和OFDM在光通信中的应用，让我看到了光通信技术发展的最新动向。我还关注了书中关于光网络智能化和灵活性的讨论，比如软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）在光网络中的应用，这些都是当前行业发展的重要趋势。这本书的价值在于它不仅涵盖了基础理论，还紧跟技术前沿，为我们这些一线从业者提供了宝贵的知识更新和技术视野。读完之后，我对很多之前遇到的工程问题都有了新的认识，也对未来的技术发展有了更清晰的判断。

评分☆☆☆☆☆

这本书我之前就听说过，一直想找机会深入了解一下光纤通信的原理和技术。拿到手后，发现内容真的非常扎实，从最基础的光学原理讲起，比如光的折射、反射、全反射，这些在大学里学过的基础知识，在这本书里得到了非常系统和详尽的阐述，并且和光纤通信的实际应用紧密结合。我尤其喜欢它对光在光纤中传输的物理过程的解释，清晰易懂，配图也很丰富，让我这个初学者也能很快掌握核心概念。书中对不同类型光纤的特性，比如单模光纤和多模光纤的差异，以及它们各自的应用场景，也有深入的剖析。对于理解光纤的损耗机制，比如吸收损耗、散射损耗等，书中也做了非常细致的讲解，这对于后续理解信号衰减和放大非常有帮助。而且，它并没有停留在理论层面，而是将这些基础知识与实际的光通信系统连接起来，比如讲述了光信号的产生、传输、接收的整个流程，让我对整个光通信系统有了一个宏观的认识。对于我这种想要打牢基础的人来说，这本书提供的知识体系非常完善，就像一块坚实的基石，为我后续更深入的学习打下了良好的基础，让我对这个领域充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚刚接触光纤通信领域的研究生，这本书为我打开了认识这个世界的一扇窗。一开始，我被它的章节结构所吸引，从基础的光学理论，到光纤的制造与特性，再到光纤通信系统的组成与关键技术，层层递进，逻辑清晰。我尤其喜欢书中对光在光纤中传输的“模式”理论的讲解，虽然听起来有点抽象，但配合着插图和简单的例子，我还是能够理解不同模式的特性以及它们对信号传输的影响。书中对光纤的衰减和色散的讲解也十分到位，让我明白了为什么光信号会随着距离衰减以及为什么会发生“展宽”。让我感到惊喜的是，书中还介绍了光放大器的工作原理，这是光通信系统中必不可少的部分，让我对如何延长通信距离有了更直观的认识。此外，书中对光纤通信网络架构的介绍，也让我对整个通信系统的运作方式有了初步的了解。虽然有些地方的数学推导我还没有完全掌握，但我相信随着我后续学习的深入，这本书一定会成为我重要的参考资料。它提供了一个非常全面的视角，让我对光纤通信这个领域有了整体的把握，为我后续的深入研究指明了方向。