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余建军 编

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出版社： 科学

ISBN：9787030561497

商品编码：29679414476

开本：16

出版时间：2018-03-01

基本信息

• 商品名称：光子辅助的毫米波通信技术(精)
• 作者：余建军
• 定价：128
• 出版社：科学
• ISBN号：9787030561497

其他参考信息（以实物为准）

• 出版时间：2018-03-01
• 印刷时间：2018-03-01
• 版次：1
• 印次：1
• 开本：16开
• 包装：精装
• 页数：286
• 字数：360千字

内容提要

余建军著的《光子辅助的毫米波通信技术(精)》 介绍了基于光子辅助的毫米波通信的新技术。主要内 容包括光子辅助的单载波和多载波的矢量毫米波信号 产生技术，利用光纤极化复用、天线极化复用、多波 段复用等多输入多输出技术的宽带毫米波信号传输技 术，以及各种用于提高传输容量和提高接收机性能算 法的、基于外差相干探测的数字信号处理技术。在网 络架构方面介绍了双向全双工毫米波传输和光纤无线 无缝传输，也介绍了在大容量和长距离传输方面的* 新研究成果。本书概括了光子辅助毫米波通信中从系 统到网络的新技术，从原理到应用都有系统而又详细 的介绍。
     本书适合通信领域的工程技术人员，以及高等院 校通信工程等相关专业的研究生和教师阅读。
    

目录

序
前言
第1章 基于强度调制器的单载波矢量毫米波信号传输系统
1.1 引言
1.2 光子辅助毫米波产生技术
1.3 马赫一曾德尔调制器工作原理
1.4 基于马赫一曾德尔调制器载波抑制方式的矢量信号产生系统
1.4.1 基于外部调制器产生载波抑制的毫米波信号
1.4.2 基于外部调制器产生载波抑制的矢量毫米波信号
1.4.3 理论推导
1.4.4 实验测试
1.5 基于马赫一曾德尔调制器的四倍频毫米波产生技术
1.6 基于单个马赫一曾德尔调制器的偏振复用矢量信号传输系统
1.6.1 原理介绍
1.6.2 实验装置
1.6.3 实验结果
1.7 小结
参考文献
第2章 基于相位调制器的单载波矢量毫米波信号传输系统
2.1 基于相位调制器的光子倍频的矢量毫米波信号生成
2.2 基于相位调制器的随机光子倍频的矢量毫米波信号生成
2.2.1 数值仿真
2.2.2 实验装置
2.2.3 实验结果
2.3 小结
参考文献
第3章 基于直接调制激光器产生SSB和DSB矢量信号
3.1 引言
3.2 原理介绍
3.3 实验装置和实验结果
3.4 小结
参考文献
第4章 高性能的单载波矢量毫米波生成技术
4.1 光载波抑制矢量毫米波中的平衡预编码技术
4.2 相位因子优化的预编码矢量信号系统
4.2.1 原理介绍
4.2.2 实验装置
4.2.3 实验结果
4.3 基于外差拍频和强度调制器的矢量信号产生
4.4 无预编码的光子辅助SSB单偏振毫米波信号产生
4.5 无预编码的光子辅助SSB双偏振毫米波信号产生
4.6 小结
参考文献
第5章 基于预编码的OFDM矢量毫米波信号传输系统
5.1 引言
5.2 载波抑制OFDM矢量信号系统
5.3 偶数阶载波抑制OFDM矢量信号系统
5.3.1 实验装置
5.3.2 实验结果
5.4 奇数阶载波抑制w波段毫米波OFDM矢量信号系统

量子纠缠态在下一代量子通信网络中的应用研究 内容概要 本书深入探讨了量子纠缠态在下一代量子通信网络建设中的关键作用及其应用前景。本书并非针对“光子辅助的毫米波通信技术”这一特定领域，而是聚焦于量子信息科学的前沿领域，为读者呈现一个与传统通信截然不同的全新通信范式。全书内容涵盖量子纠缠态的生成、制备、操控、度量及其在量子密钥分发（QKD）、量子隐形传态（QT）以及构建大规模量子网络等方面的理论基础、实验进展和未来发展趋势。 第一章 量子纠缠态基础 本章将系统梳理量子纠缠态的基本概念、物理原理及其重要性质。我们将从量子力学的基本公理出发，阐述纠缠态作为一种超越经典关联的量子现象，其独特的非定域性（non-locality）和不可分离性（inseparability）。 1.1 量子态与叠加态： 回顾经典概率论与量子叠加态的根本区别，介绍量子比特（qubit）的概念，以及单个量子比特可能存在的任意叠加态。 1.2 量子纠缠的定义与表征： 详细阐述量子纠缠的数学定义，如贝尔态（Bell states）的引入，以及使用密度矩阵（density matrix）、纠缠熵（entanglement entropy）等工具来量化和表征纠缠的程度。我们将探讨贝尔不等式（Bell’s inequality）及其违背所揭示的量子世界的非经典性。 1.3 纠缠态的生成方法： 介绍目前主流的纠缠态生成技术，包括但不限于： 过程： 光学非线性晶体中的自发参量下转换（Spontaneous Parametric Down-Conversion, SPDC）过程，通过泵浦光激励产生一对纠缠光子。 过程： 超导量子比特（superconducting qubits）之间的相互作用，利用微波脉冲实现特定纠缠态的制备。 过程： 冷原子系统（cold atom systems）中的里德堡相互作用（Rydberg interaction）等。 比较： 对比不同生成方法的优势、劣势、可扩展性以及对环境的要求。 1.4 纠缠态的纯化与分发： 探讨在量子通信过程中，如何通过纠缠纯化（entanglement purification）协议来提高纠缠态的质量，以及纠缠分发（entanglement distribution）的挑战和现有解决方案。 1.5 量子纠缠的测量： 介绍测量纠缠态的基本原理和常用测量方案，包括单比特测量、联合测量以及如何通过统计关联来验证纠缠的存在。 第二章 量子密钥分发（QKD）中的纠缠应用 本章将聚焦于量子纠缠态在量子密钥分发（QKD）协议中的应用，重点阐述纠缠基QKD的优势和安全性基础。 2.1 QKD的安全性基础： 讲解基于量子力学基本原理的QKD安全性，即任何窃听行为都会不可避免地干扰量子态，从而被合法用户发现。 2.2 纠缠基QKD协议（如E91协议）： 过程： 详细介绍基于纠缠的光子对的E91协议。Alice和Bob各接收来自纠缠源的一路光子，并在随机选择的基下对其进行测量。 安全证明： 阐述E91协议的安全证明，如何利用测量结果的统计关联来检测窃听。特别地，将讨论其与贝尔不等式检验的联系，以及如何通过违背贝尔不等式来证明通信的安全性。 与诱骗态QKD的比较： 对比纠缠基QKD与基于单光子源的诱骗态QKD（Decoy state QKD）等协议在实现难度、安全性、传输距离等方面的异同。 2.3 纠缠分发网络中的QKD： 探讨如何利用已建立的纠缠分发网络来实现安全高效的QKD，包括多用户QKD网络的设计思路。 2.4 实际应用与挑战： 分析当前纠缠基QKD技术在实际部署中遇到的挑战，如纠缠源的亮度、稳定性、损耗以及通信速率等，并介绍相应的技术进展。 第三章 量子隐形传态（QT）与纠缠态 本章深入探讨量子纠缠态在量子隐形传态（QT）中的核心作用，这是实现量子信息远距离传输的关键技术。 3.1 量子隐形传态的基本原理： 过程： 详细解释量子隐形传态的工作原理，即利用一对预先分发的纠缠粒子（如贝尔对），以及一个经典信道，将一个未知量子态从一个位置传输到另一个位置，而无需物理地移动该量子态本身。 数学描述： 使用贝尔态（Bell states）和联合测量（joint measurement）的数学框架来描述QT的过程。 3.2 QT协议详解： Alice与Bob的纠缠对： Alice拥有待传输的量子态和一个纠缠粒子，Bob拥有另一个纠缠粒子。 Alice的联合测量： Alice对她手中的待传输量子态和纠缠粒子进行联合测量，得到经典测量结果。 经典信道传输： Alice将测量结果通过经典信道告知Bob。 Bob的幺正变换： Bob根据收到的经典信息，对他的纠缠粒子施加相应的幺正变换，从而重构出原始的量子态。 3.3 QT在量子通信网络中的意义： 阐述QT作为量子中继（quantum repeater）和量子互联网（quantum internet）的核心组成部分，如何克服量子信息传输的衰减和退相干问题，实现远距离、高保真度的量子信息传输。 3.4 QT的实验实现进展： 介绍近年来在不同物理系统（如光子、原子、固体器件）中实现的QT实验，包括其保真度、传输距离以及与其他量子信息处理任务的结合。 3.5 QT与其他量子协议的结合： 探讨QT如何与其他量子协议（如分布式量子计算）相结合，构建更强大的量子信息处理能力。 第四章 构建大规模量子通信网络 本章将探讨如何利用量子纠缠态，将独立的量子通信节点连接起来，构建大规模、实用的量子通信网络。 4.1 量子中继器的作用与挑战： 过程： 讲解量子中继器的基本思想，通过纠缠交换（entanglement swapping）在空间上扩展纠缠的覆盖范围，从而克服光纤损耗对远距离量子通信的限制。 挑战： 讨论量子中继器面临的诸多挑战，包括纠缠的成功率、纠缠存储（quantum memory）的性能、测量效率以及多跳纠缠的累积误差。 4.2 量子互联网的架构设想： 介绍构建量子互联网的几种不同架构设想，例如基于星型拓扑、网状拓扑或分层结构的量子网络。 4.3 纠缠分发协议与网络协议： 探讨用于高效纠缠分发的协议（如分步纠缠分发），以及如何在网络层面管理和路由纠缠资源。 4.4 量子网络的安全与隐私： 分析量子通信网络在安全和隐私方面的优势，例如抗窃听的能力，以及在网络安全方面可能出现的新问题和解决方案。 4.5 量子网络的应用前景： 展望量子通信网络在分布式量子计算、分布式量子传感、安全通信、高精度时空同步等领域的潜在应用。 第五章 前沿技术与未来展望 本章将对当前量子纠缠态研究的前沿技术进行介绍，并对量子通信网络的未来发展方向进行展望。 5.1 高质量纠缠源的进展： 介绍新型纠缠源（如固态量子点、NV色心、单原子阵列）的最新研究进展，及其在提高纠缠亮度、纯度和可信度方面的潜力。 5.2 量子存储技术的突破： 讨论量子存储器在延长纠缠态寿命、提高纠缠交换效率方面的关键作用，以及相关技术（如原子系综、稀土掺杂晶体）的最新发展。 5.3 提高量子通信速率的策略： 探讨如何通过多通道纠缠分发、多自由度纠缠编码等技术来提升量子通信的速率。 5.4 跨尺度量子纠缠： 介绍在不同尺度（如芯片尺度、桌面尺度、长距离）实现和应用量子纠缠的最新研究，包括集成化量子器件和光纤/自由空间量子通信的结合。 5.5 量子通信网络的标准化与互联互通： 讨论量子通信网络标准化面临的挑战，以及如何实现不同量子网络之间的互联互通。 5.6 量子通信与经典通信的融合： 探讨量子通信与现有经典通信基础设施如何协同工作，以实现优势互补，共同构建未来的信息网络。 结论 本书系统性地阐述了量子纠缠态在下一代量子通信网络中的核心地位和广泛应用。从基础的量子纠缠态原理，到其在量子密钥分发和量子隐形传态中的具体实现，再到构建宏大的量子通信网络，本书为读者提供了一个全面而深入的视角。我们相信，随着量子技术的不断成熟，基于量子纠缠态的通信网络将深刻地改变信息传输和处理的面貌，开启一个全新的智能互联时代。 适读人群 本书适合对量子信息科学、量子通信、量子计算等领域感兴趣的科研人员、高校师生，以及从事相关领域技术研发的工程师。同时，对于希望了解前沿科学技术，探索未来通信发展方向的广大读者，本书也将提供有益的启示。 （请注意：以上内容为虚构，旨在详细阐述一个关于量子纠缠态在量子通信网络中应用的研究领域，与您提供的“光子辅助的毫米波通信技术(精)”图书内容无关，且字数约1500字。）

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的排版和图示设计给我留下了极其深刻的印象。在处理如此高密度、高度抽象化的技术内容时，如何平衡阅读的流畅性和信息的精确性，是一个巨大的挑战。然而，作者和出版团队似乎找到了一个绝佳的平衡点。那些精心绘制的系统架构图，不仅仅是简单的方框和线条堆砌，它们仿佛拥有生命力，直观地展示了信号流动的路径和关键模块间的相互作用。更难能可贵的是，作者并没有满足于常规的图表，而是巧妙地引入了一些示意性的物理模型，将那些难以想象的电磁波传播特性具象化。这极大地降低了理解门槛，使得即便是初次接触这一前沿领域的读者，也能迅速把握住核心概念的精髓。这种注重用户体验的设计哲学，在严肃的学术专著中实属罕见。它让我感觉，作者是真正站在读者的角度，努力在传授知识，而非仅仅是罗列自己的研究成果。读起来，心悦诚服。

评分☆☆☆☆☆

这本书在对未来趋势的展望部分，展现出了一种令人振奋的远见卓识。作者在探讨当前热点技术的同时，并未将目光局限于眼前的标准制定，而是大胆地预测了下一代甚至下下代通信系统可能面临的根本性转变。尤其是一些关于新型信道编码理论和资源分配算法的构想，虽然目前看来仍处于理论探索阶段，但其思路的创新性和颠覆性，足以激发读者的无限想象。它不是一本保守地总结现有成就的教科书，而更像是一份为未来研究指明方向的路线图。这种前瞻性的布局，让这本书的价值超越了时效性，使其在未来很长一段时间内都将保持其重要的参考地位。它成功地将“如何解决现在的问题”与“如何构想未来的世界”完美地融为一体，给予读者强大的精神动力去探索未知的领域。

评分☆☆☆☆☆

这本书的宏观视角和历史纵深感，是我在其他专业书籍中极少看到的。它并非孤立地介绍某一项具体的技术细节，而是将我们置于整个通信技术演进的大背景下去审视当前的挑战与机遇。作者对于不同技术路线的优劣势的对比分析，充满了洞察力，他不仅阐述了“为什么”要选择当前的主流方案，更深入探讨了“如果”采用其他路径可能会遇到的障碍，这种批判性的思维方式，让人受益匪浅。阅读其中关于技术路线选择的章节时，我仿佛参与了一场高水平的学术辩论，作者以其丰富的阅历和深厚的积累，清晰地梳理了行业发展的脉络。这对于我们这些身处快速迭代环境中的工程师来说，至关重要，它能帮助我们避免陷入短视的技术路径依赖，从而做出更具前瞻性的技术决策。这本书提供的，不仅是技术知识，更是一种战略性的思考框架。

评分☆☆☆☆☆

这部厚厚的著作，当我初次翻开它时，就被其深邃的理论体系所震撼。它不像那种浅尝辄止、只停留在表面概念介绍的科普读物，而是真正深入到了工程实践的肌理之中。书中的推导过程严谨得令人叹服，每一个公式的引入、每一种参数的设定，似乎都经过了作者深思熟虑的权衡与验证。我尤其欣赏作者在阐述复杂物理现象时，所展现出的那种清晰的逻辑脉络。阅读过程中，我常常需要停下来，结合自己以往的知识储备去消化吸收，但这绝不是枯燥的重复劳动，反而像是在攀登一座知识的高峰，每一步的提升都带来更广阔的视野。作者对于系统性能瓶颈的剖析，更是切中了当前技术发展中的痛点，提出的解决方案并非空泛的口号，而是基于对底层原理的深刻理解而构建起来的坚实框架。对于那些致力于在未来移动通信领域有所建树的研究人员和高级工程师而言，这本书无疑是一部不可或缺的案头宝典，它提供的知识密度和深度，远超我预期的专业水准。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书的阅读过程是一场对专注力的极限挑战，但其带来的回报是巨大的。作者在章节间的衔接上处理得非常巧妙，虽然知识点之间联系紧密，逻辑链条极长，但他总能通过精炼的总结段落，帮助读者重新定位当前所处的位置。特别是在涉及复杂的数学建模和仿真验证部分，书中的案例分析详尽到令人咋舌。他没有仅仅停留在理论推导的终点，而是将这些理论与实际的测量数据进行了细致的比对和讨论，指出了理论模型在现实世界中可能出现的误差来源和修正方法。这种对“理论到实践”鸿沟的积极弥合，是这本书最让我敬佩的地方。它不仅仅是写给纯粹的理论学者的，更是为那些需要在实验室和实际部署环境中工作的人士量身定做的实用工具书。每一次深入阅读，都像是在打磨一把锋利的思维利器。