具体描述
《现代通信原理与技术》内容简介：通信原理课程，是通信工程和电子信息等专业的核心专业基础课之一。由于通信原理课程的理论性强，课堂学习又是纯理论的知识，而且实验项目有限，且全部利用硬件实验箱实现，导致学生只能了解部分原理，对完整的通信系统的设计和认识比较模糊。本教材以现代通信系统为背景，突出通信系统的实践环节，每章内容的后面都增加了通信系统原理的Matlab仿真实验和System View仿真实验，使学生在学习过程中用仿真实验可以直观而深入地理解通信系统的基本原理、基本技术和系统性能的分析方法。在硬件实验环境下无法实现的实验内容可以在软件仿真实验中完成。
《现代通信原理与技术》可作为工科通信工程、电子信息、信息工程、通信与电子类专业学生的“通信原理”课程教材和辅助教材，也可作为研究生和相关领域工程技术人员的参考书。
好的，这是一本关于《光纤通信系统设计与优化》的图书简介。 --- 光纤通信系统设计与优化 导论：迈向Tbps时代的通信骨架 在信息爆炸的时代，对带宽的需求呈指数级增长，光纤通信技术作为现代信息社会的基石，其重要性不言而喻。本书《光纤通信系统设计与优化》旨在为读者提供一套全面、深入且具有高度工程实践指导意义的知识体系，重点聚焦于超高速、大容量、长距离光纤通信系统的设计方法、关键技术、性能评估与优化策略。 本书的编写立足于当前光通信领域的前沿进展，涵盖了从物理层到网络层的多个关键环节，特别强调系统级仿真、器件特性匹配以及网络架构演进的综合考量。我们摒弃了过于基础的电磁波理论或标准通信原理的冗余讲解，而是直接切入光纤通信特有的挑战与解决方案。 第一部分：光纤信道与传输特性的深入剖析 本部分聚焦于光纤本身作为信息载体的物理特性及其对信号传输的影响。理解这些特性是进行系统设计的起点。 第1章：先进光纤介质的物理模型与损耗机制 本章详细阐述了当前主流光纤类型（如单模光纤SMF-28e、低水峰光纤、空芯光纤等）的结构参数及其对传输性能的制约。重点分析了色散（Chromatic Dispersion, CD）和偏振模色散（Polarization Mode Dispersion, PMD）的统计特性与对高速信号的影响。我们不仅仅停留在理论公式层面，而是提供了基于实际测量数据的色散图谱分析方法，并引入了有效模场面积（Aeff）与非线性阈值之间的关系模型，指导工程师如何根据传输距离和码率选择合适的光纤类型。 第2章：光纤中的非线性效应与抑制技术 光纤通信速率的提升，使光纤的非线性效应成为限制系统容量的主要瓶颈。本章深入探讨了受激拉曼散射（SRS）、受激汤姆孙散射（SBS）、四波混频（FWM）以及自相位调制（SPM）和交叉相位调制（XPM）的机理及其对星座图和误码率的影响。 优化策略部分，本书详细介绍了非线性补偿技术：包括基于数字信号处理（DSP）的非线性克尔效应消除（NLFE）算法，以及在系统架构层面采用光纤布拉格光栅（FBG）阵列进行色散和非线性补偿的工程应用。我们提供了不同非线性补偿算法的计算复杂度与补偿效率的对比分析。 第二部分：高速光信号的产生与接收 本部分关注系统的“源”与“汇”，即如何高效地产生、调制和接收Tbps级别的光信号。 第3章：相干光通信的关键器件与调制格式 相干检测是当前超高速光通信的核心技术。本章系统性地介绍了高速光调制器（如马赫-曾德尔调制器MZMs、IQ调制器）的非线性失真分析与驱动电路设计。在调制格式方面，本书重点讲解了QPSK、16-QAM、64-QAM等高阶调制格式的星座图特性、频谱效率，以及如何在光功率预算许可范围内选取最优的调制格式。 特别地，我们详细分析了本振光（LO）的噪声特性对相干接收机性能的影响，并提供了LO激光器线宽匹配与功率平衡的优化准则。 第4章：数字信号处理（DSP）在高速光接收机中的应用 DSP是实现超高速相干光通信的“大脑”。本章深入探讨了接收机侧的DSP流程，包括： 1. 同步技术： 载波相位恢复（CPAPR）与定时恢复（Timing Recovery）。 2. 色散补偿： 频率域与时间域的色散补偿算法对比，特别是极大似然序列估计（MLSE）在残余色散补偿中的应用。 3. 偏振解复用与均衡： 基于自适应滤波（如LMS、RLS算法）的PMD和偏振串扰补偿。 本书提供了具体的MATLAB/Python伪代码示例，展示如何实现这些关键DSP模块，并分析了不同算法对计算资源（FPGA/ASIC）的要求。 第三部分：系统级设计、网络拓扑与性能评估 本部分将前两部分的知识融会贯通，指导读者完成端到端的系统设计和网络架构选择。 第5章：光传输系统的功率预算与链路裕度管理 功率预算不再仅仅是计算损耗，而是要考虑OSNR（光信噪比）的动态变化。本章构建了基于OSNR的系统设计框架。我们详细介绍了OSNR的有效建模，区分了传输距离依赖的线性OSNR和调制格式/非线性相关的非线性OSNR（N-OSNR）。 重点讲解了动态波长通道之间的相互干扰（Inter-Channel Cross-Talk, ICXT）的量化方法，以及如何通过C-RAN/D-RAN架构优化光放器件的噪声注入点，以最大化链路裕度。 第6章：波分复用（WDM）系统的集成与优化 高容量的核心在于WDM技术。本章聚焦于密集波分复用（DWDM）系统的设计挑战，包括： 1. 带间串扰（Inter-Channel Crosstalk, IXT）的管理。 2. 光放大器（EDFA/Raman）的均衡化设计： 讨论了全动态范围（Full Range）增益平坦化技术，以及如何利用拉曼放大器在高跨距链路上实现更高的功率效率。 3. C+L波段融合： 探讨了多波段共存系统中，不同波段光纤传输特性差异的补偿策略。 第7章：超高速网络架构演进与网络弹性 随着光网络向扁平化、灵活化发展，本章探讨了下一代光网络架构。重点分析了简装/超简装（Lite/Ultra-Lite）传输系统的适用场景，以及光电混合交叉连接（O-E-O/O-E-S-O）的应用与效率评估。 对于网络弹性，本书详细阐述了虚拟纤芯（Virtual Fiber Core）的概念，以及如何利用软件定义网络（SDN）框架对光层参数（如调制格式、跨度、功率）进行实时、动态的闭环优化，以应对突发的网络拥塞或光缆损伤事件。 结语：面向未来的工程思维 本书的最终目标是培养读者进行“全栈式”光通信系统分析与设计的能力。它不是一本纯粹的理论教科书，而是一本面向电信运营商、设备制造商核心研发人员以及高级研究生的实用参考手册。通过对非线性、DSP、OSNR建模的深度解析，读者将能够自信地应对1.2 Tbps、1.6 Tbps乃至更高速率系统的设计挑战，真正掌握现代光通信系统的优化艺术。
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目录信息
第1章 绪论 1.1 通信技术的发展和展望 1.2 信息、信息量与信道容量公式. 1.2.1 消息、信号与信息 1.2.2 信息量 1.2.3 平均信息量 1.2.4 香农信道容量公式 1.3 通信系统模型 1.3.1 通信系统一般模型 1.3.2 通信系统分类 1.3.3 模拟通信系统和数字通信系统 1.4 通信系统主要性能指标 1.4.1 有效性 1.4.2 可靠性 1.5 通信仿真工具介绍 1.5.1 Matlab简介 1.5.2 SimuLink模块介绍 1.5.3 SystemView简介 1.5.4 SystemView仿真步骤 1.5.5 SystemView仿真实例习题第2章 确定信号分析 ……第3章 随机信号与噪声第4章 信号设计与信号处理技术第5章 信道与线性调制系统第6章 模拟角度调制系统(非线性调制)第7章 信源编码第8章 数字基带传输系统第9章 数字载波传输系统第10章 差错控制编码第11章 同步原理第12章 通信网第13章 现代舰船通信技术附录 通信原理Matlab仿真实验参考文献
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