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出版者:北京郵電學院齣版社

作者:紀越峰

出品人:

頁數:170

译者:

出版時間:1999-11

價格:9.00

裝幀:平裝

isbn號碼:9787563503933

叢書系列:

圖書標籤:

• 光縴通信
• 光波分復用
• WDM
• 光通信
• 光縴通信
• 復用技術
• 光網絡
• 通信工程
• 信息技術
• 光器件
• 網絡技術

書籍簡介：非光波分復用技術綜述 本書旨在全麵梳理和深入剖析除光波分復用（WDM）技術之外的，在現代通信與信息傳輸領域中占據重要地位的各類復用與多址接入技術。本書將聚焦於這些技術的物理原理、關鍵實現方案、性能指標、典型應用場景以及未來的發展趨勢，為相關領域的研究人員、工程師和高級學生提供一本詳實且具有前瞻性的參考資料。 --- 第一部分：基礎理論與傳統多址接入技術迴顧 本部分首先迴顧瞭通信係統中的基礎理論，特彆是關於信道分配和資源共享的基本概念，為後續深入探討特定技術奠定理論基礎。 第一章：信道化與多址接入的基本概念 1.1 頻譜效率與信道容量：從香農定理齣發，討論限製通信係統性能的核心因素，並引入頻譜效率（bps/Hz）的概念。 1.2 共享頻譜資源的必要性：分析隨著用戶數量和數據需求的激增，單一用戶專用信道在資源利用上的局限性。 1.3 多址接入（MA）與復用技術分類：對現有的多址接入技術進行宏觀分類，區分基於正交性、基於編碼以及基於時間/頻率劃分的技術路徑。 第二章：頻分多址（FDMA）的深入解析 2.1 FDMA的原理與實現：詳細闡述載波分配、保護間隔（Guard Band）的設置及其對係統抗乾擾能力的影響。 2.2 模擬與數字FDMA係統：對比傳統模擬廣播係統與現代數字移動通信中基於FDMA子載波的實現方式，如窄帶FDMA（NB-FDMA）。 2.3 FDMA的局限性：重點分析保護間隔導緻的頻譜資源浪費問題，以及頻率規劃的復雜性。 第三章：時分多址（TDMA）的演進與精化 3.1 TDMA的基本架構：介紹時隙劃分、同步機製（如幀同步、時隙同步）的精確要求。 3.2 脈衝編碼與精確時序控製：探討在移動通信中（如GSM早期階段）如何通過高精度時鍾實現用戶間的並發接入。 3.3 動態時隙分配（Dynamic TDMA）：討論如何通過智能調度算法，實現資源的按需分配，提高係統靈活性。 第四章：碼分多址（CDMA）的核心技術 4.1 擴頻通信基礎：深入講解僞隨機噪聲（PN）序列的特性、自相關性與互相關性的工程應用。 4.2 直接序列CDMA（DS-CDMA）：詳細分析擴頻增益、抵抗窄帶乾擾的能力，以及係統容量與用戶間乾擾（Uplink Capacity）的關係。 4.3 正交頻分多址接入（OFDMA）的引入：作為CDMA的演進方嚮，本章初步介紹OFDMA如何結閤頻分和時分的概念，為後續章節打下基礎。 --- 第二部分：正交頻分復用（OFDM）及其變體 本部分集中探討在4G/5G蜂窩網絡、Wi-Fi等現代寬帶接入係統中占據核心地位的OFDM技術及其關鍵衍生形式。 第五章：正交頻分復用（OFDM）的信號處理 5.1 OFDM的頻譜效率優勢：闡釋如何通過大量的窄帶正交子載波來對抗多徑信道帶來的符號間乾擾（ISI）。 5.2 IFFT/FFT在OFDM實現中的角色：詳細介紹快速傅裏葉變換（FFT）和逆快速傅裏葉變換（IFFT）如何高效地實現子載波的調製與解調。 5.3 循環前綴（CP）的保護機製：深入分析循環前綴的長度選擇、其對抵抗時延擴展的作用，以及對係統開銷的影響。 第六章：OFDMA與多址接入的融閤 6.1 OFDMA的接入原理：闡述如何在同一個OFDM符號內，將不同的用戶分配到不同的子載波資源塊（Resource Blocks）上。 6.2 資源調度算法：探討下行（如最大化係統吞吐量）和上行（如功率控製與調度延遲）中針對OFDMA的資源分配策略。 6.3 載波聚閤（Carrier Aggregation, CA）：分析如何在LTE-Advanced及更高標準中，通過聚閤多個非連續的OFDM係統塊來提升峰值速率。 第七章：OFDM的性能優化與挑戰 7.1 峰均功率比（PAPR）問題：詳細分析PAPR産生的原因、對功放效率的影響，以及抑製PAPR的有效技術（如削波重構、選擇性映射SCL）。 7.2 頻率偏移與定時誤差的魯棒性：探討非理想的信道條件對子載波間正交性的破壞，以及補償算法的設計。 --- 第三部分：麵嚮未來的非波分復用技術 本部分著眼於後5G時代，在非光學領域中展現齣潛力的前沿復用與接入技術。 第八章：超寬帶（UWB）與脈衝通信 8.1 UWB的物理基礎：介紹脈衝的極短持續時間（納秒級或更短）及其在時域上帶來的超高帶寬特性。 8.2 脈衝的重復與多址接入：探討如何通過脈衝到達時間（Time Hopping）和脈衝形狀（Pulse Shaping）來實現高密度、低功耗的室內或近距離通信。 8.3 定位與傳感中的應用：分析UWB在高精度時間測量和多徑解析中的獨特優勢，區彆於傳統連續波係統。 第九章：空分復用（SDM）與大規模MIMO 9.1 空間復用的基本原理：不同於在頻譜域或時間域劃分資源，SDM利用空間維度區分用戶信號。 9.2 預編碼與波束賦形：詳細介紹如何通過精確控製天綫陣列的發射權重，將信號能量集中導嚮特定用戶，實現空間復用。 9.3 大規模MIMO（Massive MIMO）係統架構：分析數百個天綫單元如何通過信道狀態信息（CSI）反饋，實現極高的數據流數和空間復用增益。 第十章：非正交多址接入（NOMA） 10.1 NOMA的基本思想：闡述如何在同一時頻資源上同時服務多個用戶，通過疊加編碼（Power Domain Multiplexing）和串行消元（SIC）實現。 10.2 功率域與信道域的NOMA：對比基於用戶信道增益差異（功率域）和基於資源分配（如稀疏資源分配）的NOMA方案。 10.3 NOMA對網絡架構的挑戰：分析接收端SIC的復雜性、潛在的乾擾管理問題以及其在異構網絡中的部署前景。 --- 結語：多維復用技術的融閤趨勢 本書最後總結瞭上述非光波分復用技術的發展脈絡，強調在未來的通信係統中，單一復用技術已不再是主流，而是朝著空-時-頻-碼多維度的深度融閤方嚮發展，以期在有限的物理資源下，實現對數據傳輸需求的極限挖掘。 本書適閤對象： 電子信息工程、通信工程、信號處理、射頻與微波技術等專業的高年級本科生、研究生，以及緻力於無綫通信係統、物聯網（IoT）接入技術、專網通信係統研發與維護的工程師。

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我是在一個對高精度光通信係統進行升級改造的項目中用到這本書的，說實話，它解決瞭我當時麵臨的一個長期睏擾——如何在高密度、高帶寬的環境下，有效管理串擾問題。書中對“串擾（Crosstalk）”的分類極其細緻，不僅僅提到瞭傳統的光學串擾，更深入探討瞭偏振模式之間的串擾在高速調製下的動態錶現。作者提齣瞭一種基於機器學習的自適應均衡算法來動態抵消部分串擾，這部分內容雖然略顯前沿和復雜，但作者用非常樸實的語言解釋瞭其背後的優化思想，讓非算法背景的讀者也能大緻理解其核心思路。每當我在閱讀某個章節時，總感覺作者仿佛就坐在我對麵，用他深厚的積纍，不斷點撥我思維的盲點。這種‘對話式’的寫作風格，讓學習過程不再枯燥，而是充滿瞭探索的樂趣和被指引的確定感。

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這本書的結構安排非常清晰，邏輯層次感極強，仿佛一位經驗豐富的導師在為你規劃學習路徑。它沒有采取按時間順序介紹技術發展的傳統方式，而是采取瞭按功能模塊劃分的策略。比如，它將接收端的光電探測器的噪聲分析和前置放大器的低噪聲設計放在一個獨立的大章節中進行闡述，這對於需要進行鏈路預算的工程師來說，簡直是福音。作者在處理“抖動和噪聲”這一核心問題時，引入瞭一種獨特的“眼圖劣化模型”，這個模型整閤瞭偏振模色散（PMD）和信號相關的色散（SDM）的影響，提供瞭一個比傳統眼圖分析更全麵的評估框架。更值得稱贊的是，書末附帶的三個大型附錄，分彆詳細介紹瞭常用的測試標準（如ITU-T G.694係列）和關鍵參數的測量方法，這部分內容極具操作指導價值，確保瞭書本知識能夠無縫對接實驗室操作。

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我花瞭整整一個月的時間啃完瞭這本大部頭，坦白說，前半部分的“基礎光學傳輸理論”部分，對初學者來說可能略顯艱深。作者似乎默認讀者已經具備瞭紮實的電磁場基礎，上來就直接進入瞭麥剋斯韋方程組在非均勻介質中的具體求解。不過，一旦跨過瞭那道門檻，接下來的內容簡直是茅塞頓開。特彆是關於非綫性光學效應在高速率傳輸中的抑製方法，簡直是神來之筆。作者詳細梳理瞭受激拉曼散射（SRS）和四波混頻（FWM）的閾值條件，並且非常直觀地通過仿真結果展示瞭如何通過優化光縴的色散補償麯綫來實現這些噪聲的最小化。書中對“光孤子”在長距離傳輸中的特性討論也相當精彩，不僅僅停留在數學模型上，還結閤瞭實際光縴的非零色散位移（NZ-DSF）的特性進行瞭深入分析，這種將理論與實用技術緊密結閤的方式，讓原本抽象的概念變得鮮活起來，極大地提升瞭閱讀的沉浸感和學習的效率。

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這本書最讓我感到驚喜的是，它並非一本純粹的理論白皮書，而是充滿瞭對未來技術趨勢的深刻洞察。尤其是在探討下一代光縴通信網絡架構時，作者大膽預測瞭基於全光處理的路由器和交換機的可行性，並詳細分析瞭光子集成技術（PICs）在降低係統功耗和體積方麵的巨大潛力。書中對“矽光子學”的介紹部分，篇幅雖然不算多，但關鍵信息點提煉得非常到位，指齣瞭當前製造工藝中麵臨的集成度瓶頸和熱管理挑戰。讀完這本書，我感覺自己的視野被極大地拓寬瞭，不再僅僅局限於現有的商用技術，而是開始思考未來三到五年內行業可能發生的技術變革。它為我後續的研究方嚮選擇提供瞭堅實的理論支撐和前瞻性的視角，是一本能夠引領思考、激發創新火花的優秀專業著作。

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這部書的裝幀設計真是讓人眼前一亮，那種沉穩的深藍色調，配上燙金的字體，透著一股專業而又不失典雅的氣質。當我第一次翻開它時，就被作者那種嚴謹的治學態度所吸引。它不像某些教科書那樣乾巴巴地堆砌公式和定義，而是巧妙地將復雜的光學原理與實際應用場景相結閤，娓娓道來。尤其是在探討波導結構穩定性的那幾個章節，作者沒有止步於理論推導，而是深入剖析瞭溫度漂移和機械應力對傳輸性能的實際影響，並提供瞭幾種創新的補償機製。書中引用的案例大多來自近十年內的前沿研究，讓人感覺這本書緊跟時代脈搏，而不是一本過時的參考資料。閱讀過程中，我常常需要停下來，對著書中的圖錶反復琢磨，那些精心繪製的剖麵圖和性能麯綫，簡直就是一門視覺藝術，幫助我構建起對光路傳輸的立體認知。對於工程實踐者而言，這本書提供瞭一個絕佳的理論基石，讓我們在進行係統設計時，能夠更加胸有成竹，預判潛在的風險點。

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