Introduction to Mobile Telephone Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Althos Publishing

作者:Lawrence Harte

出品人:

页数:48

译者:

出版时间:2003-10

价格:USD 12.99

装帧:Paperback

isbn号码:9780974694320

丛书系列:

图书标签:

• 移动通信
• 移动电话系统
• 无线通信
• 通信工程
• 移动网络
• 信号处理
• 无线电技术
• 通信系统
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• 5G

《现代光纤通信系统原理与应用》 图书简介 本书旨在为读者提供一个全面、深入且与时俱进的现代光纤通信系统理论基础与工程实践指导。在全球信息爆炸式增长的背景下，光纤通信作为现代信息高速公路的基石，其重要性不言而喻。本书将聚焦于光纤通信领域的核心概念、关键技术、系统设计以及未来发展趋势，力求理论与实践紧密结合，适合通信工程、电子工程、光电子学等相关专业的高年级本科生、研究生以及致力于光通信领域工作的工程师和研究人员阅读。 第一部分：光纤通信基础理论 本部分将为读者打下坚实的理论基础。 第一章：电磁波理论与导波基础 首先回顾经典电磁场理论，重点介绍麦克斯韦方程组在介质中的应用。随后深入探讨光波在介质中的传播特性，包括波导理论的基本原理。详细分析光纤的结构、几何参数（如纤芯直径、包层折射率）及其对光传输的影响。引入模式理论，区分单模光纤（SMF）和多模光纤（MMF）的特性，阐述何为模式场的分布、有效折射率以及模式耦合现象。 第二章：光纤的传输特性 本章重点解析光纤中的主要损耗机制。详细讨论材料吸收（如紫外截止、红外截止）、瑞利散射（Rayleigh Scattering）的物理机制及其对长距离传输的影响。深入分析色散现象，这是限制高速光通信系统性能的关键因素。详细剖析了材料色散、波导色散，以及它们如何组合成总群组速度色散（GVD）。阐述如何通过光纤设计（如低水峰光纤、非零色散位移光纤NZDSF）来管理和补偿色散。此外，还将涵盖偏振模色散（PMD）的起源、测量方法及对超高速系统的影响。 第三章：光纤中的非线性效应 随着光功率密度的增加，光纤中的非线性现象变得日益重要。本章系统介绍主要的光纤非线性效应，包括自相位调制（SPM）、交叉相位调制（XPM）、四波混频（FWM）以及受激拉曼散射（SRS）和受激汤姆孙散射（STDS）。详细推导并分析非线性薛定谔方程（NLSE），探讨这些效应在WDM系统和超高速单通道系统中的负面影响，并介绍如光孤子通信等利用非线性效应的潜在应用。 第二部分：关键器件与系统组件 本部分将转向光纤通信系统中的核心有源和无源器件。 第四章：光纤激光器与光源 光纤通信系统的性能高度依赖于稳定、高相干性的光源。本章系统介绍半导体激光器（LD）的结构、工作原理，包括DFB激光器和DBR激光器的设计特点。随后，重点探讨光纤激光器技术，特别是掺铒光纤放大器（EDFA）的原理、增益特性及其在通信系统中的增益平坦化技术。还包括高功率光纤激光器的结构和泵浦机制。 第五章：光调制与解调技术 光信号的产生和接收是通信系统的核心环节。本章详细阐述直接调制（Direct Modulation）和外部光调制（External Modulation）技术。深入分析马赫-曾德尔调制器（MZM）、电光效应、声光效应，并比较不同调制器在速度、效率和线性度上的优劣。在接收端，重点介绍PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）的工作原理，以及相干接收技术（Coherent Detection）中本振光的使用和实现方案。 第六章：光无源器件与光纤网络组件 介绍支撑光网络运行的关键无源器件。详细分析光耦合器、光隔离器和光环形器的结构与应用。重点讨论波分复用/解复用器（MUX/DEMUX）技术，包括薄膜滤波器（TFF）和光栅（FBG, AWG）的原理。对于动态网络，深入探讨光纤光栅、光开关、光交叉连接（OXC）以及光衰减器（VOA）的设计与性能指标。 第三部分：现代光通信系统架构 本部分将光纤器件与理论知识整合，构建现代光通信系统的整体框架。 第七章：无源光网络（PON）与接入网 详细介绍光接入网的发展历程及其在FTTx部署中的重要性。重点剖析无源光网络（PON）的架构，特别是GPON和下一代XGS-PON的技术标准、功率预算计算和系统拓扑。分析如何通过光分路器（Splitter）实现多用户接入，并讨论PON系统中的光功率管理和动态带宽分配（DBA）机制。 第八章：波分复用（WDM）系统设计 WDM是实现光纤容量倍增的关键技术。本章详细介绍密集波分复用（DWDM）系统的架构，包括发射端和接收端的波长规划。深入讨论信道间隔、光放大器（如EDFA）的级联对系统性能的影响。重点分析信道间的串扰（Crosstalk）问题及其抑制方法。 第九章：高速相干光通信系统 相干通信是当前超高速（400G及以上）长距离传输的主流技术。本章详细阐述相干接收机的基本结构，包括I/Q采样、模数转换和数字信号处理（DSP）。重点介绍如何利用DSP技术进行色散补偿、偏振模色散补偿、频率偏移补偿和相位恢复。探讨先进的调制格式，如QPSK、16QAM等，及其对频谱效率和传输距离的影响。 第十章：光网络管理与运维 现代光网络要求高度的自动化和智能化。本章讨论光网络的可观测性（Observability）和管理框架。介绍光信道传输性能监测（OTN/OAM）的概念。探讨光层保护与恢复机制，包括1+1保护和1+N保护方案。简要介绍光网络与SDN（软件定义网络）的结合趋势，以及如何利用人工智能和机器学习技术优化网络资源配置和故障预测。 本书内容深度覆盖从基础物理到前沿系统的全貌，通过大量的图示、工程案例和详细的数学推导，确保读者不仅理解“是什么”，更能掌握“为什么”以及“如何实现”。对非线性、色散管理的深入剖析，使本书特别适用于面向未来Tbps级别传输速率的研究和工程实践。

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从阅读体验的角度来说，这本书的难度曲线设置得非常巧妙，几乎没有陡峭到令人想要放弃的“悬崖”。作者在构建知识体系时，采用了循序渐进的教学法，确保了即便是初次接触通信领域概念的读者，也能逐步跟上。例如，在引入复杂的MIMO（多输入多输出）概念时，作者先从简单的双天线系统入手，通过图形化的方式展示了空间复用的优势，然后再逐步引入矩阵运算，而不是直接抛出复杂的公式群。这种“搭积木”式的构建方法，极大地降低了学习的心理门槛。我个人在阅读过程中，发现那些看似晦涩难懂的控制信令流程，在作者的图示化讲解下，也变得条理清晰，仿佛能在脑海中勾勒出数据包从用户设备到核心网的完整旅程。这种对读者学习路径的细致关怀，是很多理工科著作所欠缺的宝贵品质。

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这本书的深度和广度是令人惊叹的，但真正让我感到震撼的是它对前沿趋势的洞察力。虽然它聚焦于“系统”的建立，但作者的目光显然并未停留在既有的技术标准上。在接近尾声的章节里，作者开始探讨未来可能遇到的挑战，比如海量物联网设备的连接密度问题，以及边缘计算对传统网络架构的冲击。这些讨论并非是浮于表面的展望，而是建立在对现有技术瓶颈深刻理解的基础之上，进行了一种严谨的、逻辑严密的推演。书中对频谱资源动态管理（Cognitive Radio的影子）的讨论，就体现了作者超越当前主流技术范式的思考深度。我感觉阅读这本书就像是进行了一次高级别的行业研讨会，听到的不仅仅是“是什么”，更是“将要是什么”。这种前瞻性思维的植入，让这本书的保质期大大延长，远超那些只记录当前标准的教科书。

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这本书的参考价值不仅仅体现在其详实的内部内容上，其附录和索引部分也做得堪称典范。每次我需要快速定位某个特定的术语定义或者某个关键标准编号时，都能在最后几页找到精确的指向。索引的设计非常细致，不仅包含了标准的技术名词，连一些在正文中被反复提及的缩写，也都有明确的收录，这对于我这种经常需要交叉引用的研究者来说，简直是救星。更值得一提的是，书中引用的参考文献列表极为丰富且权威，涵盖了从IEEE期刊到重要国际会议的顶级论文，这为我后续深入研究某个细分领域提供了坚实可靠的起点。这本书与其说是一本教材，不如说是一本经过精心编纂的、能够引导你深入探究整个领域知识地图的导航手册。它不仅仅是知识的载体，更像是知识网络的索引枢纽。

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我特别欣赏这本书在处理那些抽象概念时的那种务实态度。很多教材倾向于停留在理论的云端，但这本书的作者似乎深知读者的困境，总能在介绍完一个高深的概念后，立刻跟上一个详尽的、贴近实际工作场景的案例分析。比如，在讲解信道编码和调制技术时，作者并没有仅仅罗列辛迪斯等编码的数学模型，而是用了一个关于如何优化特定地理环境下信号传输稳定性的场景来贯穿讲解，甚至提到了在实际部署中需要权衡的资源消耗和延迟问题。这种“理论指导实践”的叙事方式，极大地增强了学习的主动性和目的性。此外，书中对不同代际技术（例如从2G到3G的飞跃）的性能指标对比，做得非常直观和量化，没有使用模糊不清的形容词，而是直接展示了数据吞吐量、频谱效率等硬指标的变化，这对于需要进行技术选型和性能评估的专业人士来说，简直就是一本行走的参考手册。

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这本书的装帧设计实在是太令人眼前一亮了，那种沉甸甸的质感，配合着封面烫金的字体，立刻就给人一种专业且权威的感觉。我第一次在书店看到它的时候，仅仅是翻开前几页，那种对纸张和印刷工艺的考究就已经让我印象深刻了。内页的排版也极其考究，章节的标题和副标题使用了清晰易读的字体，即便是长篇的理论阐述部分，作者也巧妙地通过图表和留白来缓解阅读的疲劳感。特别是那些关键公式的推导过程，它们被单独设置在一个区块内，并用细致的线条勾勒出来，让人在复杂的数学运算面前也能保持思路的清晰。当然，仅仅是外表光鲜是远远不够的，我后来深入阅读后发现，这本书的结构逻辑性也极强，从最基础的无线电原理娓娓道来，逐步过渡到复杂的系统架构，整个阅读体验如同跟随一位经验丰富的老工程师在逐步揭示技术的奥秘。书中对历史背景的简要回顾，也使得那些看似晦涩的技术革新有了清晰的时代坐标，这对于我这种希望全面理解行业演进脉络的读者来说，无疑是极大的加分项。

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