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出版者:人民大学

作者:张孝强等

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2000-6-8

价格:28

装帧:

isbn号码:9787300034232

丛书系列:

图书标签:

• 通信原理
• 通信技术
• 信号与系统
• 信息论
• 无线通信
• 移动通信
• 数字通信
• 模拟通信
• 网络通信
• 电磁场与电磁波

《光纤通信的奥秘：从原理到实践》 本书将带领您深入探索光纤通信这一现代信息传输的基石。我们将从光的基本性质出发，逐步揭示光信号如何在光纤这一神奇的介质中高效、稳定地传输。从物理原理的讲解，到各类光纤的结构与特性，再到光信号的产生、调制、传输、放大和接收的完整流程，本书将以清晰的逻辑和详实的图示，为您构建一个全面而深入的理解框架。 第一部分：光与光的旅程 光，信息的载体： 本章将回顾光的基本概念，包括光的波粒二象性、光谱、频率、波长等，并阐述光作为一种高效信息载体的天然优势。我们将了解光是如何被编码以承载海量信息的。 光纤的诞生与演进： 探究光纤材料的发展历程，从最初的玻璃纤维到如今广泛应用的石英光纤。详细介绍不同类型光纤的结构，包括单模光纤和多模光纤，以及它们在传输特性上的差异，例如模间色散和截止波长等关键概念。 光的传输原理： 深入解析光在光纤中传输的核心机制——全内反射。通过光线追迹的形象比喻，解释光是如何被“约束”在光纤内部，实现长距离无损传输的。同时，我们将讨论光纤的损耗来源，如吸收损耗、散射损耗和弯曲损耗，以及如何最大限度地减小这些损耗。 第二部分：光信号的生成与操纵 光源的智慧： 介绍用于产生光信号的关键器件——半导体激光器和发光二极管（LED）。我们将探讨它们的结构、工作原理、输出特性（如光谱宽度、功率、稳定性），以及不同光源在通信系统中的适用性。 调制：为光披上信息的“外衣”： 详细阐述光信号调制技术，包括强度调制（IM）、相位调制（PM）和频率调制（FM）。重点介绍直接调制和外调制方式，以及马赫-曾德尔调制器（MZM）等关键器件的工作原理。我们将理解如何将电信号转化为光信号，并高效地编码信息。 数字信号的处理： 探讨在光纤通信系统中，数字信号是如何被编码、解码和处理的。我们将涉及编码技术，如NRZ（非归零码）和RZ（归零码），以及差分编码等，以确保信号的完整性和抗干扰能力。 第三部分：长距离传输的挑战与解决方案 信号的衰减与畸变： 详细分析光信号在长距离传输过程中遇到的两大挑战：衰减（损耗）和畸变（色散）。我们将深入剖析材料色散、波导色散和偏振模色散等各种色散效应，它们如何导致信号失真，影响传输速率。 光放大器：重获新生的力量： 介绍实现光信号远程传输的关键技术——光放大。重点讲解掺铒光纤放大器（EDFA）的原理、结构和性能指标，以及其他类型的光放大技术。了解放大器如何补偿传输损耗，维持信号强度。 再生中继：信号的“再次启动”： 讨论传统的电信号再生中继技术，以及光电光转换在其中的作用。虽然光放大技术日益成熟，但再生中继在某些场景下仍具价值。 先进的传输技术： 介绍当前和未来光纤通信领域的前沿技术，例如相干光通信、多径复用（如WDM、DWDM）、非线性效应的补偿技术等，它们如何进一步提升传输容量和效率。 第四部分：光纤通信系统的构建与应用 光网络的架构： 描绘光纤通信系统的整体架构，包括接入网、汇聚网和核心网。介绍不同网络层次的功能和设备，以及它们之间的互联互通。 关键器件的性能与选择： 总结光纤通信系统中常用器件的性能评估标准，如光模块、光开关、光耦合器等，以及如何在实际系统中进行合理选择。 光纤通信的应用领域： 展望光纤通信在互联网、移动通信（5G/6G）、数据中心、海底通信、传感以及未来智慧城市等领域的广泛应用，以及它如何支撑着现代社会的信息化进程。 本书旨在为读者提供一个坚实的光纤通信理论基础，并引导读者了解其在实际应用中的重要性。通过学习本书，您将能够更好地理解我们日益互联的世界是如何通过光纤而连接起来的。

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拿起这本书，我立刻感觉到它在努力弥合理论与工程实践之间的鸿沟。很多教科书在讲完理论后就戛然而止，留下读者在实际工作中摸索。但这本书不同，它在每一个关键技术点讲解完毕后，都会附带一个“工程实现考量”的讨论框。例如，在讲解数字滤波器的设计时，它不仅分析了理想滤波器的特性，还详细讨论了有限字长效应、量化噪声等在实际芯片实现中必须面对的问题。这让这本书的价值瞬间从“学术参考”跃升到了“工程师工具箱”的层面。我发现自己过去在做一些设计选型时感到模糊的地方，在这本书里都找到了清晰的解释和背后的数学支撑。书中的术语表制作得极其详尽，覆盖了从早期的电报电话术语到最新的5G/6G概念词汇，这无疑为跨领域交流提供了极大的便利。这是一部扎实、全面且富有洞察力的著作，值得所有对通信领域有严肃学习意愿的人珍藏。

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这本书给我的最深刻印象是它对“连接”这个核心概念的哲学思辨。虽然它是一本技术书籍，但在讲解如多址接入（MAC）协议时，作者时不时会跳出纯技术的框架，去探讨资源分配的公平性与效率之间的永恒矛盾。这种宏观的视角让阅读过程充满了思考的乐趣。我尤其喜欢它在介绍现代无线通信系统架构时，那种如同绘制一张精密地图般的清晰度。从基带到射频，从物理层到应用层，每一个模块的功能、接口协议都被梳理得井井有条，好像作者在用上帝视角俯瞰整个通信网络。书中的某些高级话题，比如MIMO系统的空时处理，虽然篇幅不多，但切入点极为精准，直指核心算法的精髓所在，让人在有限的篇幅内领略到前沿技术的魅力。这本书的排版也很人性化，大量的留白和适中的字号，使得长时间阅读也不会感到眼睛疲劳，这点对需要长时间学习的技术书籍来说至关重要。

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说实话，这本书的阅读体验有点像在攀登一座技术的高峰，过程虽然艰辛，但登顶后的视野却是无比开阔的。它的大部分篇幅都聚焦于理论的深度挖掘，对于初学者来说，某些章节可能需要反复研读才能消化。我特别欣赏作者在处理不同通信体制对比时的那种客观和中立的态度，没有偏袒任何一种技术路线，而是清晰地阐述了它们各自的优缺点和适用场景。例如，在介绍扩频技术时，它不仅详细讲解了伪随机序列的生成过程，还通过一系列数学推导证明了其抗干扰能力强的内在原因，这种深入骨髓的分析让人不得不佩服作者的功底。不过，也正因为其理论的厚重感，使得这本书更偏向于学术研究和系统设计人员的参考手册，如果仅仅是想了解通信的大致面貌，可能会觉得内容略显吃力。我用了近乎一倍的时间来做笔记和查阅辅助资料，才勉强跟上作者的思路，但收获的知识深度绝对值回了这份投入。

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这本书在章节安排上透露出一种匠心独到的编排艺术。它没有采用传统教材那种平铺直叙的叙事方式，而是巧妙地将历史背景融入技术演进的主线中。读到关于早期蜂窝移动通信标准的章节时，作者穿插了一些当时工程师们面临的实际挑战和突破性的解决方案，这让技术不再是冰冷的代码和公式，而是充满了人类智慧和探索精神的结晶。这种“讲故事”的方式极大地激发了我的阅读兴趣，让我感觉自己仿佛置身于那个技术飞速发展的年代。更难能可贵的是，书中对各种性能指标的讨论非常细致，比如误码率（BER）与信噪比（SNR）之间的关系，作者不仅给出了经典的香农公式，还用大量的仿真结果图佐证了理论预测的准确性。这种理论与实践紧密结合的风格，让这本书的实用价值得到了显著提升，它不仅仅是知识的传递者，更像是技术的布道者。

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这本书的封面设计得非常简洁，纯白色的底色上印着黑色的书名和作者信息，给人一种非常专业和严谨的感觉。当我翻开第一页时，我就被它清晰的逻辑结构所吸引。作者似乎非常注重系统性和完整性，从最基本的信号处理原理讲起，逐步深入到调制解调、信道编码等核心概念。阅读过程中，我发现作者在解释复杂的技术名词时，总是能找到非常形象的比喻，这对于我这个非科班出身的读者来说，无疑是一剂强心针。特别是对于傅里叶变换这类抽象的概念，作者没有简单地抛出公式，而是结合实际应用场景进行剖析，让我对“频域”和“时域”之间的转换有了更直观的认识。书中的图表绘制得非常精美，每一个电路图和波形图都标注得一丝不苟，这极大地帮助了我理解数据流动的路径。总的来说，它像一位耐心的导师，一步步引导我探索通信技术的奥秘，让枯燥的理论变得生动有趣起来。

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