具体描述
《无线通信督导工程师培训教程(之3)•码分多址移动通信系统》是第三册本册书集中介绍几种码分多址移动通信系统。第一篇是基础知识篇，介绍扩频通信、Rake接收机、CDMA系统中使用的码型，举例说明用伪随机码和信道化码区分基站和物理信道的过程等内容。第二篇介绍IS一95、CDMA2000和EV—DO这3个CDMA系列系统。第三篇介绍WCDMA／HSDPA系统。第四篇介绍TD—SCDMA系统。对于3种系统的介绍，重点在空中接口物理层、切换、功率／速率控制、CDMA系统自干扰、规划中的链路预算、不同系统的技术特点。
本教程假定读者没有系统学习过无线通信知识，从培养一名合格无线通信督导工程师角度出发设置教程内容。教程注重工程实践，注意实践环节介绍。普及和易于自学是本教程编写时的一个主要考虑。
现代光通信系统原理与应用 内容提要 本书系统、深入地介绍了现代光通信系统的基本原理、关键技术、系统设计与实际应用。全书内容涵盖了光通信发展历程、光纤光缆的传输特性、光电子器件的工作原理、光信号的调制解调技术、光纤网络结构以及未来光通信系统的发展趋势。本书注重理论与工程实践的结合，旨在为读者提供扎实的理论基础和实用的工程指导。 第一章：光通信概述与发展历程 本章首先界定了光通信的概念及其在现代信息社会中的核心地位。详细阐述了电通信到光通信的技术演进路径，分析了光通信相对于传统电通信在带宽、传输距离、抗干扰能力等方面的显著优势。回顾了光通信技术从第一代（基于强度调制的短波长系统）到当前第五代（空分复用、量子通信前沿）的发展脉络。重点介绍了光通信在骨干网、城域网、接入网以及海底光缆系统中的部署现状和对全球信息基础设施的支撑作用。本章还探讨了光纤通信系统在速率、容量、时延方面的极限挑战与突破方向。 第二章：光导纤维的传输特性与损耗机理 光纤作为光通信的物理媒介，其性能直接决定了整个系统的传输质量。本章深入分析了光导纤维的结构、材料特性及模式理论。详细讲解了光在光纤中的基本传输模式，包括单模光纤（SMF）和多模光纤（MMF）的特性差异。重点剖析了影响光信号传输质量的关键物理效应： 1. 损耗机理： 详细分析了吸收损耗（固有吸收、材料杂质吸收）和散射损耗（瑞利散射、拉曼散射、汤斯尔散射）的频率依赖性，以及如何通过选择合适的传输窗口（如1310nm、1550nm窗口）来最小化损耗。 2. 色散效应： 深入探讨了材料色散、波导色散以及模间色散的物理根源和数学模型。阐述了色散如何导致脉冲展宽，限制系统的传输速率。重点介绍了色散补偿技术，包括色散位移光纤（DSF）、非零色散位移光纤（NZDSF）的设计原理以及色散管理模块（如FBG）的应用。 3. 非线性光学效应： 讲解了在高功率密度下必须考虑的非线性现象，如自相位调制（SPM）、交叉相位调制（XPM）、四波混频（FWM）和受激拉曼散射（SRS），及其对多通道系统性能的劣化作用。 第三章：光电子有源器件：光源与探测器 光通信系统的核心在于将电信号转换为光信号（光源）和将光信号还原为电信号（探测器）。本章系统介绍了高性能光电子器件的物理基础和工程实现： 1. 半导体激光器（LD）： 详细分析了半导体激光器的能带结构、工作原理、光腔结构（如Fabry-Perot腔、DFB腔、DBR腔）。重点讨论了直接调制激光器（DML）和外腔可调谐激光器（ECL）的性能指标，包括阈值电流、边模抑制比（SMSR）、线宽和相位噪声。 2. 光电探测器（PD）： 阐述了PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）的工作原理。对比分析了它们的响应速度、量子效率和噪声特性，并讨论了如何根据系统速率和灵敏度要求进行器件选型。 3. 光放大技术： 重点研究了光纤放大器，特别是掺铒光纤放大器（EDFA）的工作原理（能量反转、增益过程、噪声特性）。同时介绍了拉曼放大器（RA）和半导体光放大器（SOA）的特点及在特定场景的应用。 第四章：光信号的调制、解调与检测 本章聚焦于信息如何在光载波上高效、可靠地加载和提取。 1. 光信号的调制格式： 详述了早期的强度调制/直接检测（IM/DD）系统，并深入分析了先进的数字调制格式。重点讲解了相干检测技术的基础，包括偏振复用（PDM）、qPSK、16QAM等高阶调制格式的星座图、频谱效率和对信噪比的要求。 2. 光信号的复用技术： 详细介绍了波分复用（WDM）技术，包括密集波分复用（DWDM）和粗波分复用（CWDM）的原理、关键器件（如AWG、TFF滤波器）以及通道间隔设计。阐述了时分复用（TDM）、频分复用（FDM）在光域的应用。 3. 相干光通信与接收机： 阐述了相干接收机的架构，包括本振光（LO）的作用。详细分析了数字信号处理（DSP）在相干接收机中的关键作用，包括色散补偿、偏振解耦、相位恢复和均衡补偿等环节。 第五章：光网络架构与系统设计 本章将理论知识应用于实际系统的构建和规划。 1. 光网络层次结构： 区分了光传输层、光传送层和光接入层的网络结构。分析了SONET/SDH、OTN（光传送网）标准在网络层面的协同工作机制。 2. 无源光网络（PON）： 详细介绍GPON、XG-PON等接入网技术的结构、MAC层协议和上下行传输机制，及其在FTTx（光纤到户）部署中的地位。 3. 光网络保护与恢复： 讨论了光层保护机制，包括线速保护（1+1、1:1保护）和网络层保护（APS/SP）。分析了光交叉连接（OXC）和波长转换技术在网络重构中的作用。 4. 系统性能指标与链路预算： 讲解了光通信系统的关键性能指标，如误码率（BER）、OSNR（光信噪比）和Q值。指导读者如何进行链路损耗计算、放大器增益分配和系统裕度设计，以确保满足预定的Q值要求。 第六章：前沿技术与未来展望 本章关注光通信技术正在迈向的下一代领域。 1. 空分复用（SDM）： 介绍了利用光纤中的空间维度增加容量的技术，包括少模光纤（MMF）和多芯光纤（MCF）的原理与挑战。 2. 光电集成与硅光子技术： 探讨了如何将光器件和电集成电路集成到同一硅基芯片上，以实现低成本、高集成度的光模块，推动数据中心内部互连的发展。 3. 量子通信的初步探索： 简要介绍了量子密钥分发（QKD）的基本原理及其在光纤网络安全中的潜在应用。 本书的读者对象包括通信工程、电子信息工程、光电子学等专业的高年级本科生、研究生，以及从事光通信系统设计、研发、维护的工程技术人员。通过学习本书，读者将能够全面掌握现代光通信系统的构建、分析与优化能力。
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