《數字光通信》是光通信領域的最新力作,內容涵蓋高級數字光通信中的關鍵技術。全書共14章,主要內容包括:各種高級調制格式的光信號產生方法及在噪聲、色散、非線性等因素影響下接收機的性能估計方法;差分相移鍵控、連續相位調制、多進制幅度和相移鍵控、光最小頻移鍵控及雙二進制等多種基于相干光傳輸的高級數字調制格式的性能及其涉及的相干檢測、濾波技術;使用時間透鏡和自適應電光均衡進行光脈沖壓縮、電域自適應均衡、光孤子傳輸、光正交頻分復用等能夠對抗或者容忍光纖色散的光域/電域處理方法;多種調制格式的實驗或仿真結果比較。
《數字光通信》內容較為前沿,是近年來光通信界在“更寬、更遠”方向上實踐探索的一個小結,可作為光通信方向碩士、博士研究生的教材,也可為從事光通信前沿開發的工程技術人員提供有益參考。
長距離光通信系統中對更先進的傳輸方式的需求,促成了數字通信和光通信的結合《數字光通信》對數字調制方式與光通信系統的結合與應用進行了實踐探索。
2001年7月間,電子工業出版社的領導同志邀請各高校十幾位通信領域方面的老師,商量引進國外教材問題。與會同志對出版社提出的計劃十分贊同,大家認為,這對我國通信事業、特別是對高等院校通信學科的教學工作會很有好處。
教材建設是高校教學建設的主要內容之一。編寫、出版一本好的教材,意味著開設了一門好的課程,甚至可能預示著一個嶄新學科的誕生。20世紀40年代MIT林肯實驗室出版的一套28本雷達叢書,對近代電子學科、特別是對雷達技術的推動作用,就是一個很好的例子。
我國領導部門對教材建設一直非常重視。20世紀80年代,在原教委教材編審委員會的領導下,匯集了高等院校幾百位富有教學經驗的專家,編寫、出版了一大批教材;很多院校還根據學校的特點和需要,陸續編寫了大量的講義和參考書。這些教材對高校的教學工作發揮了極好的作用。近年來,隨著教學改革不斷深入和科學技術的飛速進步,有的教材內容已比較陳舊、落后,難以適應教學的要求,特別是在電子學和通信技術發展神速、可以講是日新月異的今天,如何適應這種情況,更是一個必須認真考慮的問題。解決這個問題,除了依靠高校的老師和專家撰寫新的符合要求的教科書外,引進和出版一些國外優秀電子與通信教材,尤其是有選擇地引進一批英文原版教材,是會有好處的。
一年多來,電子工業出版社為此做了很多工作。他們成立了一個“國外電子與通信教材系列”項目組,選派了富有經驗的業務骨干負責有關工作,收集了230余種通信教材和參考書的詳細資料,調來了100余種原版教材樣書,依靠由20余位專家組成的出版委員會,從中精選了40多種,內容豐富,覆蓋了電路理論與應用、信號與系統、數字信號處理、微電子、通信系統、電磁場與微波等方面,既可作為通信專業本科生和研究生的教學用書,也可作為有關專業人員的參考材料。此外,這批教材,有的翻譯為中文,還有部分教材直接影印出版,以供教師用英語直接授課。希望這些教材的引進和出版對高校通信教學和教材改革能起一定作用。
在這里,我還要感謝參加工作的各位教授、專家、老師與參加翻譯、編輯和出版的同志們。各位專家認真負責、嚴謹細致、不辭辛勞、不怕瑣碎和精益求精的態度,充分體現了中國教育工作者和出版工作者的良好美德。
隨著我國經濟建設的發展和科學技術的不斷進步,對高校教學工作會不斷提出新的要求和希望。我想,無論如何,要做好引進國外教材的工作,一定要聯系我國的實際。教材和學術專著不同,既要注意科學性、學術性,也要重視可讀性,要深入淺出,便于讀者自學;引進的教材要適應高校教學改革的需要,針對目前一些教材內容較為陳舊的問題,有目的地引進一些先進的和正在發展中的交叉學科的參考書;要與國內出版的教材相配套,安排好出版英文原版教材和翻譯教材的比例。我們努力使這套教材能盡量滿足上述要求,希望它們能放在學生們的課桌上,發揮一定的作用。
最后,預祝“國外電子與通信教材系列”項目取得成功,為我國電子與通信教學和通信產業的發展培土施肥。也懇切希望讀者能對這些書籍的不足之處、特別是翻譯中存在的問題,提出意見和建議,以便再版時更正。
Le N.Binh(黎原平)博士在越南獲得學士學位(第一期和第二期)并得到澳大利亞政府的科倫坡計劃獎學金,進入澳大利亞繼續大學生涯。1975年和1980年在澳洲西部Nedla.ds的western Australia(西澳)大學分別獲得電子工程BE(Hons)和集成光電子學PhD.在澳大利亞csIR0(聯邦科學工作研究組織)擔任研究科學家開發并行微計算系統三年后,于1980年加盟Monash(莫納什)大學電氣工程系。1995年被任命為Monash大學的高級講師(副教授)。
Binh博士的工作經歷還履及德國慕尼黑的西門子AG公司中心研究室光通信組和英國Harlow的北電網絡高級技術中心。2007——2008年,擔任德國基爾Christian Albretchs大學工程系的客座教授。
Binh博士在前沿期刊和重要會議上已發表250多篇論文,內容涉及線性/非線性集成光子學、光通信和光域信號處理,其專著《光域信號處理》于2007年由CRC出版社出版。他是IEEE(USA)、美國光學協會(SPIE)和IET(UK)的會員,還任職于很多國際會議的技術程序委員會,也是多份國際前沿期刊、多項澳大利亞及國際研究資助計劃的評閱人。
Binh博士在為電氣/電子和計算機系統工程專業的本科生/研究生講授信號處理、物理電子學、電磁場傳播和光通信等課程方面有著豐富的經驗。
第1章 概述
1.1 數字光通信和光傳輸系統:挑戰性問題
1.2 關鍵技術
1.3 本書章節結構
參考文獻
第2章 光發送機
2.1 光調制器
2.2 歸零光脈沖
2.3 差分相移鍵控
2.4 各種調制格式的產生
2.5 數字調制方式的頻譜特性
2.6 總結
習題長距離傳輸系統中的高級調制格式
參考文獻
第3章 光接收機和傳輸性能
3.1 引言
3.2 數字光接收機
3.3 二進制幅度調制格式的性能估計
3.4 不同調制格式下光接收機的量子極限
3.5 二進制相干光接收機
3.6 DPSK和MSK的非相干檢測
3.7 傳輸損傷
3.8 光通信系統的MATLAB Simulink仿真器
3.9 性能估計
3.10 光源線寬的影響
3.11 總結
3.12 附錄
習題
參考文獻
第4章 相干光傳輸
4.1 相干檢測
4.2 相干與非相干光傳輸技術
4.3 光濾波器和相位比較器
4.4 連續相位和差分相位的相移鍵控
4.5 光纖傳輸與非線性
4.6 多電平光調制:基本理論
4.7 相干0FDM
4.8 總結
參考文獻
第5章 差分相移鍵控光系統
5.1 引言
5.2 光DPSK調制與格式
5.3 DPSK傳輸實驗
5.4 DQDSK調制格式
5.5 不同格式及ASK和I)PSK的比較
5.6 總結
參考文獻
附錄:DQOPSK光通信系統的MATLAB Simulink模型
第6章 連續相位調制格式光系統
6.1 引言
6.2 光MSK調制信號的產生
6.3 多進制CPFSK調制光信號的檢測
6.4 二幅度光MSK格式
6.5 光最小頻移鍵控
6.6 仿真結果與討論
6.7 總結
參考文獻
第7章 多進制幅度和相移鍵控光傳輸
7.1 引言
7.2 幅度和差分相位調制
7.3 MADPSK光傳輸
7.4 傳輸性能
7.5 星形16進制QAM光傳輸
7.6 不帶相位估計的相干接收機
7.7 總結
7.8 其他用于100Gbps以太網傳輸的多電平、多子載波調制格式
7.9 結論與總結
參考文獻
第8章 光MSK信號的鑒頻接收機
8.1 OFDR的工作原理
8.2 接收機建模
8.3 接收機設計
8.4 光鑒頻濾波器的最佳帶寬和中心頻率的選擇
8.5 接收機性能
8.6 OFDR對色散的魯棒性
8.7 二電平光最小頻移鍵控(MSK)
8.8 總結
參考文獻
第9章 部分響應和單邊帶調制格式
9.1 部分響應:雙二進制調制格式
9.2 雙二進制直接檢測接收機
9.3 系統傳輸和性能
9.4 密集波分復用殘留邊帶調制光傳輸
9.5 單邊帶調制
9.6 結論與總結
參考文獻
第10章 時間透鏡和自適應電光均衡
10.1 引言
10.2 空時對偶性和均衡
10.3 傳輸與均衡的仿真
10.4 160Gbps傳輸系統中的均衡
10.5 結論
參考文獻
第11章 光傳輸系統中的電信號處理
11.1 引言
11.2 電域數字處理均衡
11.3 均衡傳輸函數的系統性能
11.4 光傳輸中雙二進制調制格式的電域線性倍采樣均衡器
11.5 MSK光傳輸系統的非線性MLSE均衡器
11.6 光MSK系統的MLSE均衡器
11.7 MLSE方案性能
11.8 光信號傳輸的不確定度
11.9 各種調制格式的電域色散補償
11.10 結論
參考文獻
第12章 光孤子傳輸
12.1 引言
12.2 非線性傳播理論基礎
12.3 孤子求解方法
12.4 基態孤子和高階孤子
12.5 基態孤子的相互作用
12.6 孤子脈沖傳輸系統和逆散射法
12.7 光纖中孤子對的相互作用
12.8 孤子的產生
12.9 總結
參考文獻
第13章 OFDM光傳輸系統
13.1 引言
13.2 光OFDM傳輸系統
13.3 針對100Gbps以太網的OFDM和DQPSK格式
13.4 總結
參考文獻
第14章 帶光放大的長距離傳輸系統和網絡中各種調制格式的比較
14.1 明確調制方式抗損傷特征
14.2 幅度、相位和頻率調制格式之比較
14.3 調制格式與全光網
14.4 混合40Gbps和10Gbps的光網絡中相鄰10/40Gbps信道的影響:328kmSSMF+可補償320km色散的DCF
14.5 超快光網絡
參考文獻
中英文術語對照