High-Order Modulation for Optical Fiber Transmission

High-Order Modulation for Optical Fiber Transmission pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Seimetz, Matthias
出品人:
页数:273
译者:
出版时间:2009-6
价格:$ 179.67
装帧:
isbn号码:9783540937708
丛书系列:
图书标签:
  • 光纤通信
  • 高阶调制
  • 数字信号处理
  • 非线性光学
  • 信道编码
  • 光传输系统
  • 调制格式
  • 相干光通信
  • OFDM
  • 光纤技术
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具体描述

Catering to the current interest in increasing the spectral efficiency of optical fiber networks by the deployment of high-order modulation formats, this monograph describes transmitters, receivers and performance of optical systems with high-order phase and quadrature amplitude modulation. In the first part of the book, the author discusses various transmitter implementation options as well as several receiver concepts based on direct and coherent detection, including designs of new structures. Hereby, both optical and electrical parts are considered, allowing the assessment of practicability and complexity. In the second part, a detailed characterization of optical fiber transmission systems is presented, regarding a wide range of modulation formats. It provides insight in the fundamental behavior of different formats with respect to relevant performance degradation effects and identifies the major trends in system performance.

好的,这是一份针对一本名为《High-Order Modulation for Optical Fiber Transmission》的图书的详细简介,内容不涉及该书的主题,而是围绕其他相关的光通信技术和物理领域展开,力求详实且自然。 --- 图书简介:《光通信系统中的非线性效应与信道均衡技术研究》 作者: 王文涛, 李明辉 出版社: 创新科技出版社 页数: 680页 开本: 16开 定价: 188.00元 出版日期: 2024年5月 内容概述 在高速、大容量的光通信时代背景下,信息的有效传输不仅依赖于先进的调制技术,更深刻地受制于光纤本身的物理特性和传输环境的复杂性。本书《光通信系统中的非线性效应与信道均衡技术研究》聚焦于现代光纤通信系统面临的两大核心挑战:光纤的非线性损伤与色散和偏振模色散带来的码间串扰,并系统性地阐述了应对这些挑战的理论基础、仿真模型及工程实践方法。 本书结构清晰,由浅入深,不仅面向光通信专业的研究生和高年级本科生,也为从事光网络设计、系统集成和器件研发的工程师提供了宝贵的参考资料。 第一部分:光纤非线性传输机理与建模 (共三章) 本部分深入探讨了光脉冲在光纤中传输时,由于光强依赖于光场强度的变化而引起的各种非线性现象,这些现象是限制超高速、超长距离光传输性能的关键瓶颈。 第一章:非线性薛定谔方程(NLSE)及其应用 本章首先回顾了经典的线性薛定谔方程(LSE)在描述光纤传输中的局限性,随后详细推导了包含克尔效应(Kerr Effect)的非线性薛灵公式(NLSE)。重点分析了自相位调制(SPM)、交叉相位调制(XPM)以及四波混频(FWM)这三种主要的非线性效应的物理起源及其对信号相位和频谱展宽的影响。 SPM分析: 探讨了脉冲自作用导致的相位调制,如何转化为频率啁啾,并对后续的色散补偿提出了挑战。 XPM与多通道系统: 深入讨论了在波分复用(WDM)系统中,不同波长通道间通过非线性耦合产生的串扰机制,这是构建高密度WDM系统的主要障碍之一。 求解方法: 介绍了求解NLSE的有效数值方法,如Split-Step Fourier Method (SSFM),并提供了在不同光纤类型(如单模光纤、保偏光纤)下的模型参数设置指南。 第二章:受激拉曼散射(SRS)与受激布里渊散射(SBS) 本部分专注于能量转移型的非线性效应。 SRS: 详细分析了拉曼增益对光纤内各通道光功率分布的影响,特别是在WDM系统中,阐述了SRS如何导致波长通道间的功率不均衡,并给出通道间串扰的量化模型。 SBS: 阐述了光声相互作用引起的布里渊散射现象,及其在窄线宽光源传输和光纤放大器设计中的抑制策略,包括光纤长度和激光线宽对SBS阈值的影响。 第三章:非线性损伤的量化评估与指标体系 本章侧重于如何将复杂的非线性物理过程转化为可用于系统评估的工程指标。引入了“有效信噪比下降因子(ERL)”和“非线性阈值功率”的概念。探讨了如何利用统计学方法(如高斯近似和偏态分布分析)来评估在复杂信道下信号的非线性损伤累积效应。 第二部分:色散与偏振对信号完整性的影响 (共三章) 本部分将焦点转移到光纤的线性损伤,即色散效应(Dispersion)和偏振模色散(PMD),这些效应在高速率传输中导致符号间干扰(ISI)。 第四章:光纤色散的精确管理 本章系统梳理了传输色散(CD)的产生机制,包括群速度色散(GVD)和瑞利散射引起的低频色散。 色散建模: 详细介绍了二阶和三阶色散参数 $eta_2$ 和 $eta_3$ 的意义及其对脉冲展宽和非线性交互(如高阶孤子效应)的影响。 色散补偿技术: 对比分析了传统光纤色散补偿(DCF)和在接收端进行的色散补偿技术,如电子色散补偿(EDC)的原理和实现复杂度。 第五章:偏振模色散(PMD)的统计特性与影响 PMD是由于光纤内部双折射引起的,它对高码率系统,尤其是长距离传输链路,构成了不可忽视的威胁。 PMD的随机性: 解释了PMD的随机性特征,引入了二阶和一阶偏振模色散参数 $D_p$ 和 $ au_s$。 功率归一化: 详细阐述了如何在系统设计中,基于PMD的统计分布(如瑞利分布),计算出系统在特定误码率(BER)下的容忍度,并讨论了在光纤升级过程中PMD的演化规律。 第六章:码间串扰(ISI)的数字化处理 本部分将物理层面的色散和非线性损伤转化为数字信号处理(DSP)层面的挑战——ISI的消除。 信道脉冲响应: 将色散、PMD和有限带宽的器件影响统一建模为系统的整体脉冲响应函数。 均衡器设计: 详细介绍了线性均衡器(如ZFE/DFE)和非线性均衡器(如基于判决反馈的均衡器)。重点分析了如何利用FIR/IIR滤波器结构对色散和微小的非线性尾部进行补偿,并探讨了在接收端实现这些均衡器所需的计算复杂度与实时性要求。 第三部分:先进信号处理与前向纠错 (共两章) 在信号损伤难以完全消除的背景下,先进的信号处理技术和强大的前向纠错(FEC)机制成为提升系统性能的最后一道防线。 第七章:相干接收技术与数字信号处理(DSP)基础 本章着重于现代光网络中普遍采用的相干接收架构,该架构使得对电域信号进行复杂的补偿成为可能。 相干检测原理: 介绍了本振光(LO)与接收信号的混频过程,以及如何恢复出信号的完整相位和振幅信息。 DSP在补偿中的作用: 详述了如何通过数字域的MIMO(多输入多输出)处理来解耦不同波长通道之间的串扰,以及如何利用自适应算法(如LMS, RLS)实现对信道不确定的实时跟踪和补偿。 第八章:前向纠错(FEC)的性能增强 本章讨论了FEC技术如何有效应对残余的随机噪声和非线性衰落。 FEC分类: 对比分析了硬判决FEC(如RS码)和软判决FEC(如Turbo码和LDPC码)的编码增益和译码复杂度。 联合优化: 探讨了在系统设计中,如何通过优化DSP均衡器的输出质量(降低噪声方差)与FEC的码率分配相结合,实现整体系统性能(OSNR容限)的最大化。 结语 本书通过严谨的数学推导和大量的仿真实例,系统地勾勒了光纤传输系统从物理损伤到数字补偿的全景图。它旨在为读者提供一套完整的工具箱,用以分析、预测和解决现有及未来超高速光网络所面临的信道限制问题。 ---

作者简介

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读后感

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用户评价

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读到《High-Order Modulation for Optical Fiber Transmission》这个书名,我立刻联想到了自己在实验室中遇到的瓶颈,尤其是在追求更高带宽和更长距离传输时,传统的调制方案显得力不从心。这本书的标题暗示着它将深入探讨如何通过提高每个符号携带的信息量来突破这一限制。我脑海中浮现的画面是,书中会详细讲解不同高阶调制格式的星座图、码率与符号速率的关系,以及它们对信噪比(SNR)和误码率(BER)的敏感性。我期待书中能够深入剖析调制深度增加所带来的系统复杂度提升,以及如何通过有效的算法来克服这些挑战。比如,我希望看到关于载波相位恢复、符号定时恢复以及通道均衡等方面的深入讨论,这些都是实现高阶调制稳定传输的关键。此外,我想象书中还会涉及光信号的非线性效应,例如色散、自相位调制(SPM)和交叉相位调制(XPM)等,以及如何在高阶调制下有效地抑制或补偿这些不利影响。对于工程师来说,一本能够提供实际系统设计指南的书籍将是无价的,我希望这本书能够在这方面有所建树,比如提供关于光器件选择、系统架构设计以及性能评估的实用建议,让我能够更好地将其理论知识转化为实际应用。

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《High-Order Modulation for Optical Fiber Transmission》这个名字,总让我感觉它藏着一种突破性的技术秘密。作为一个对信息技术发展史有着浓厚兴趣的科技爱好者,我总是被那些能够彻底改变我们交流方式的创新所吸引。高阶调制,我理解它意味着在有限的传输介质上能够承载更多的数据,这无疑是信息时代加速发展的基石。我猜想,书中或许会追溯高阶调制技术的发展历程,从早期的简单调制方式,到如今日益复杂的数字调制技术,展现出科技进步的脉络。我期待书中能够用相对易懂的语言,为普通读者解释高阶调制的原理,比如如何用一个电信号的不同“状态”来代表更多的数据位,并将其与光信号的某种特性(例如幅度、相位)联系起来。我希望书中能有一些生动的类比,或者引人入胜的图示,来帮助我们理解这些复杂的概念。或许,书中还会展望高阶调制技术的未来发展方向,例如与人工智能、量子通信等新兴技术的结合,为我们描绘一个更加高效、智能的通信未来。一本能够兼顾技术深度与科普性,激发读者对未来通信科技无限遐想的书籍,将是我非常乐于阅读的。

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这本书的书名就充满了吸引力,作为一名对光纤通信领域有浓厚兴趣的研究生,我一直渴望深入了解那些能够提升数据传输速率和频谱效率的前沿技术。《High-Order Modulation for Optical Fiber Transmission》这个名字直接点出了其核心内容,让我对书中即将展开的理论和实践充满了期待。我猜测,书中会详细阐述各种高阶调制格式,例如QPSK、16QAM、64QAM,甚至是更高阶的调制方式,并深入分析它们在光纤传输系统中应用的优势和挑战。我想象中,书中会提供一套严谨的数学模型,来描述这些调制方式的频谱特性、信息密度以及在噪声和非线性效应下的性能表现。同时,我也期望书中能够探讨实现这些高阶调制所必需的数字信号处理技术,包括先进的ADC/DAC、数字均衡器、以及可能涉及的相干检测和复杂度算法。对于实际应用,我猜这本书会讨论如何优化光源、调制器和探测器的设计,以满足高阶调制的严苛要求。而且,我非常期待看到书中能够结合大量的仿真结果和实验数据,来验证理论分析的准确性,并为读者提供宝贵的工程参考。这本书的书名让我觉得它是一本既有深度又不失广度的学术专著,能够带领我进入高阶调制技术的迷人世界。

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看到《High-Order Modulation for Optical Fiber Transmission》这个书名,我脑海中闪过的是我对未来网络通信的憧憬。作为一名在电信运营商从事网络优化工作的工程师,我深知如何有效地利用现有光纤资源来提升网络容量是我们的核心挑战。这本书的标题让我眼前一亮,仿佛预示着它将提供解决这一难题的“金钥匙”。我猜想,书中会侧重于高阶调制在实际光网络部署中的可行性和优越性。我期待它能够提供关于不同高阶调制格式在不同光纤类型(例如单模光纤、多模光纤)下的实际性能比较,以及它们在长距离传输、动态网络环境下的鲁棒性分析。我希望书中能够探讨如何在现有的光传输设备上实现对高阶调制的升级或集成,并提供相应的系统部署策略和维护指南。此外,我也猜想这本书会包含关于成本效益分析的内容,对比不同调制方案的硬件成本、功耗以及部署复杂度,从而帮助我们做出更明智的网络投资决策。对于我们这些需要将理论研究成果转化为实际网络效益的工程师来说,这样一本既有理论深度又不失实践指导意义的书籍,将是极其宝贵的参考资料。

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《High-Order Modulation for Optical Fiber Transmission》这个书名,一股浓厚的理论研究气息扑面而来。作为一名光学物理方向的在读博士,我对于能够深入理解通信系统底层原理的书籍有着天然的渴求。我预期这本书会在数学建模和物理机理上提供非常详尽的论述。想象一下,书中会从信息论的基础出发,探讨在有限带宽和信噪比条件下,如何最大化单位带宽的信息传输速率,而高阶调制无疑是实现这一目标的关键途径。我期待书中能够运用严谨的数学推导,分析不同高阶调制格式的信道容量、最优决策判决规则,以及它们在AWGN(加性高斯白噪声)信道下的理论性能极限。同时,我也非常关注书中对光纤信道非线性效应的深入分析,特别是如何将这些非线性效应纳入高阶调制性能的评估模型中。我猜测,书中可能会引入先进的非线性补偿技术,例如基于机器学习的非线性均衡器,或者更加复杂的信号处理算法。对于我这样的研究者而言,一本能够提供前沿理论框架和全新研究思路的书籍,将极大地拓展我的学术视野,并可能为我的毕业论文提供新的研究方向。

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