光纤维通信系统与MATLAB和Simulink模型(第二版)
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更新于2024-07-18
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收藏 51.36MB PDF 举报 "《Optical Fiber Communication Systems with Matlab(r) and Simulink(r) Models》是Apple Academic Press Inc.在2014年11月17日出版的第二版图书，属于Optics and Photonics系列。这本书由Le Nguyen Binh撰写，专为教授和学习光学通信系统的实践知识而设计，利用MATLAB和Simulink进行模型构建。书中涵盖了光纤通信系统的基础问题，强调了基于数字信号处理的相干接收技术，适用于短途和长途光传输网络的未来发展。第二版更新了技术发展，增加了新的案例研究、示例、章节末尾的问题和MATLAB及Simulink模型，适合大学和专业培训课程，以及对电磁理论、信号处理和数字通信有一定基础的学生和行业内的光学工程师、设计师和从业者参考。"
《Optical Fiber Communication Systems with Matlab(r) and Simulink(r) Models》第二版详细介绍了光纤通信系统的建模方法，特别是在使用MATLAB和Simulink工具时如何理解光纤放大器通信系统的动态行为。书中内容深入浅出，通过计算机建模来揭示设备的工作原理，帮助读者深入理解当前及未来光学系统和网络的状态。
书中的关键知识点包括：
1. **基础概念**：书中阐述了光纤通信系统的基本概念，如光信号的产生、传输和检测，以及光纤的物理特性。
2. **MATLAB和Simulink应用**：使用这两种强大的计算和仿真工具，读者可以模拟实际的光纤通信系统，了解系统性能和故障分析。
3. **光放大器**：详细讲解了光纤放大器的工作原理，包括铒掺杂光纤放大器（EDFA）和拉曼放大器，以及它们在长距离传输中的作用。
4. **数字信号处理（DSP）**：重点讨论了基于DSP的相干接收技术，这是现代光学传输网络的关键技术，能够显著提高信号质量和传输距离。
5. **案例研究**：提供新的和更新的案例研究，展示了这些理论在实际系统中的应用，帮助读者将理论知识转化为实践技能。
6. **数学和工程应用**：书中包含了数学过程和工程应用，帮助读者掌握必要的计算技巧，以便解决实际工程问题。
7. **章节练习和模型**：每章末尾的练习题和MATLAB/Simulink模型旨在强化学习，促进理论与实践的结合。
8. **光学网络**：探讨了短途和长途光学传输网络的最新进展，特别是相干接收技术对于提升网络容量和效率的重要性。
9. **光学器件**：简要介绍了相关的光学器件，如激光器、调制器和探测器，以及它们在光纤通信系统中的角色。
该书对于希望在光纤通信领域深化理论知识和实践经验的人来说是一本宝贵的资源，不仅适合在校学生，也适用于正在业界工作的专业人士。通过本书的学习，读者将能够运用MATLAB和Simulink进行有效的光纤通信系统设计和分析。
xvContents
10.6.2
G
aussian Pulse Propagation .......................................................................421
10.6.2.1
B
idirectional Pumping Case .......................................................422
10.6.2.2
F
orward Pumping Case ..............................................................422
10.6.2.3
B
ackward Pumping Case ............................................................423
10.6.2.4
B
ack-to-Back Performance ..........................................................424
10.6.2.5
Pr
opagation under No Amplication ........................................425
10.6.2.6
Pr
opagation under Fiber Raman Amplication ......................425
10.6.2.7
E
DFA Amplication over 99km Fiber (1km Mismatch) .......426
10.6.2.8
D
istributed Raman Amplication over 99km Fiber
(
1kmMismatch) ...........................................................................426
10.6.2.9
H
ybrid Amplication ..................................................................428
10.6.3
L
ong-Haul Optically Amplied Transmission ........................................428
10.7
C
oncluding Remarks ................................................................................................436
Problems ................................................................................................................................437
10.A
A
ppendices ................................................................................................................438
References .............................................................................................................................444
11. Digital
Optical Modulation Transmission Systems ....................................................447
11.1
A
dvanced Photonic Communications and Challenging Issues .........................447
11.1.1
Background ...................................................................................................447
11.1.2
C
hallenging Issues.......................................................................................448
11.2
E
nabling Technologies .............................................................................................449
11.2.1
D
igital Modulation Formats .......................................................................449
11.2.2
I
ncoherent Optical Receivers......................................................................451
11.3
Return-to-Zero Optical Pulses ................................................................................ 452
11.3.1
G
eneration Principles ..................................................................................452
11.3.2
P
hasor Representation ................................................................................454
11.3.2.1
P
hasor Representation for CS-RZ Modulation ........................455
11.3.2.2
P
hasor Representation for RZ33 Modulation ..........................457
11.4
Differential Phase Shift Keying (DPSK) ................................................................458
11.4.1
B
ackground ...................................................................................................458
11.4.2
O
ptical DPSK Transmitter ..........................................................................459
11.4.3
I
ncoherent Detection of Optical DPSK .....................................................460
11.5
M
inimum Shift Keying ............................................................................................ 461
11.5.1
CPFSK Approach .........................................................................................461
11.5.1.1
T
heoretical Background .............................................................. 461
11.5.1.2
Pr
oposed Generation Scheme ....................................................463
11.5.2
O
DQPSK Approach .....................................................................................465
11.5.2.1
T
heoretical Background ..............................................................465
11.5.2.2
Proposed Generation Scheme ....................................................465
11.5.3
I
ncoherent Detection of Optical MSK .......................................................468
11.5.3.1
M
ZDI Balanced Receiver .............................................................468
11.5.3.2
O
ptical Frequency Discrimination Receiver ............................469
11.6
D
ual-Level MSK ........................................................................................................ 470
11.6.1
Theoretical Background .............................................................................. 470
11.6.2
Pr
oposed Generation Scheme .................................................................... 471
11.6.3
I
ncoherent Detection of Optical Dual-Level MSK ..................................472
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