具体描述
本书依据教学大纲的要求，从学习光纤通信系统的原理出发，通过对光纤通信系统主要知识点的归纳和典型习题的设计，强化光纤通信理论的基本概念和关键技术，以提高学生求解光纤通信系统中相关习题的能力。
书中习题的内容覆盖面广，对知识点的考查较为准确。本书可以作为通信工程、电子与信息技术等专业的学生(教师)在学习(讲授)光纤通信课程时的配套练习用书，也可供从事光纤通信工作的技术人员、工程师学习参考和业务考核之用。
现代通信技术前沿探索：从基础原理到未来展望 图书名称：现代通信技术前沿探索：从基础原理到未来展望 内容简介： 本书旨在为对现代通信技术领域感兴趣的读者，提供一个全面而深入的视角，涵盖从经典通信理论的基石到当前和未来新兴技术的广阔图景。全书结构严谨，逻辑清晰，力求在理论深度与工程实践之间取得完美平衡，尤其适合通信工程、电子信息科学及相关领域的本科高年级学生、研究生，以及希望系统性更新知识结构的行业工程师和技术人员阅读。 第一部分：通信系统的理论基石与信号处理的艺术 本部分深入回顾并拓展了信息论与编码的基础概念，强调其在现代通信系统设计中的核心地位。 第一章：信息论的再审视与信道容量的极限 本章从香农（Shannon）的奠基性工作出发，详细剖析了信息的度量、熵的概念及其在数据压缩中的应用。重点讨论了离散信道与连续信道的建模，并对信道容量公式进行了深入的数学推导和物理意义的阐释。特别关注了有限带宽、有限功率条件下的实际限制，以及多址接入环境下的容量博弈。 第二章：信号表示与调制解调技术 本章系统梳理了基带与带通信号的表示方法，特别是复基带信号的构建。详细讲解了线性调制（如ASK、FSK、PSK）和非线性调制（如QAM）的原理、星座图设计及其在功率谱密度上的表现。针对数字通信中的非理想因素，如噪声、时延和频率偏移，本章深入分析了最佳接收器的设计原则（如匹配滤波器），并对判决理论中的最小错误概率准则进行了详尽论述。 第三章：信道编码与纠错理论 信道编码是抵抗传输衰落的关键技术。本章从代数编码理论出发，详细介绍了分组码（如汉明码、BCH码、Reed-Solomon码）的代数结构、编码与译码过程。随后，引入了卷积码及其 Viterbi 译码算法，并着重探讨了现代高性能编码技术，如 Turbo 码的迭代译码原理和 LDPC 码的稀疏校验矩阵结构及其在高速率传输中的优势。 第二部分：多址接入与无线信道建模 本部分聚焦于如何有效地在共享的无线频谱资源中组织通信，并精确地理解信号在复杂无线环境中的行为。 第四章：多址接入技术的演进与比较 本章详细对比了频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）的原理、优缺点及典型应用场景。重点剖析了扩频通信技术（Spread Spectrum）的核心思想，包括伪随机序列的生成与相关特性，以及直扩CDMA（DSSS）和跳频CDMA（FHSS）的抗干扰能力。此外，对正交频分复用（OFDM）的原理、循环前缀的设计以及在多径信道下的性能优势进行了深入解析。 第五章：无线信道传播特性与衰落模型 理解信道是设计无线系统的先决条件。本章系统地介绍了电磁波在自由空间、对流层、平坦地表中的传播模型（如自由空间损耗、绕射、散射）。随后，深入探讨了无线信道的主要特性，包括大尺度衰落（路径损耗、阴影衰落）和多径效应带来的小尺度衰落（瑞利衰落、莱斯衰落）。本章还涵盖了信道测量与建模技术，为仿真与设计提供可靠的依据。 第六章：现代移动通信系统架构 本章从宏观角度介绍蜂窝通信系统的基本架构，包括小区划分、频率复用、小区间干扰管理和切换（Handover）机制。分析了第二代（2G）、第三代（3G）移动通信系统的核心技术特点，并为进入下一代技术做理论铺垫。 第三部分：宽带化与未来通信技术展望 本部分将视角转向当前主流的高速率通信技术，并对下一代通信系统的潜在技术路径进行探索。 第七章：正交频分复用（OFDM）的高级应用 作为4G及5G通信的核心技术，OFDM在本章得到全面深入的讲解。内容包括OFDM的调制解调过程、载波同步的挑战（如定时偏移、频率偏移）与补偿技术。重点分析了在MIMO系统下OFDM的扩展——OFDMA（正交频分多址）的资源调度原理，以及在物理层面向用户的各种优化技术。 第八章：MIMO技术：空间复用与阵列增益 多输入多输出（MIMO）是实现频谱效率飞跃的关键。本章详细阐述了MIMO系统的基本概念，包括空间复用（如STBC、Alamouti编码）和空间复用（如迫分解ZF/MMSE接收器）。本章还介绍了信道状态信息（CSI）在MIMO系统优化中的作用，以及波束赋形（Beamforming）的基本原理。 第九章：认知无线电与动态频谱接入 随着频谱资源的日益紧张，认知无线电（CR）作为一种突破传统固定频谱分配模式的思路被详细介绍。本章阐述了CR的核心功能：频谱感知、频谱共享、频谱接入，并讨论了基于能量检测、匹配滤波和盲信号处理的感知技术。 第十章：面向6G的潜在技术方向 展望未来，本章探讨了可能驱动下一代通信系统发展的关键技术。包括太赫兹（THz）通信面临的信道挑战与关键器件，可见光通信（VLC）的室内高带宽潜力，以及人工智能与机器学习在通信系统优化（如信道预测、资源调度）中的应用前景，为读者构建一个前瞻性的技术视野。 本书内容涵盖了从香农极限到未来太赫兹通信的完整技术链条，强调理论模型的建立、关键算法的推导和在现代通信标准中的体现。通过结构化的章节安排和详细的解析，读者将能构建起扎实的理论基础，并深刻理解现代通信系统设计背后的工程权衡与技术选择。
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