光纖電視傳輸技術(shù)

內(nèi)容概要

　　本書(shū)是一本跨學(xué)科的高科技圖書(shū)，涉及導(dǎo)波光學(xué)、光子學(xué)、射頻與微波、基帶與載波數(shù)字通信、電視編碼、數(shù)據(jù)通信協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)等各種知識(shí)。本書(shū)第二版的編寫(xiě)本著理論與實(shí)踐并重的原則，在講述光纖電視傳輸技術(shù)基本原理的基礎(chǔ)上，根據(jù)下一代廣播電視網(wǎng)和三網(wǎng)融合的需要來(lái)介紹進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)該領(lǐng)域世界前沿技術(shù)的進(jìn)展，包括數(shù)字QAM調(diào)制體制和數(shù)字電視系統(tǒng)指標(biāo)；數(shù)字視頻壓縮體制MPEG-4和H.264；1550
nm副載波復(fù)用超長(zhǎng)距離光纖傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)；光纖到樓/光纖到家（FTTB/H）的以太無(wú)源光網(wǎng)（1/10G-EPON）及同軸樓宇接入網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，等等。力求做到既有一定的理論深度，以滿(mǎn)足廣播電視網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主管和高校研究生的學(xué)習(xí)需要，又有通俗的物理描述和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，使各級(jí)工程技術(shù)人員在工程實(shí)踐中能夠掌握其核心要領(lǐng)。

書(shū)籍目錄

第1篇 光纖傳輸技術(shù)基礎(chǔ)
第1章 緒論
 1.1 電磁波與光載波
 1.2 光通信的歷史回顧
 1.3 光纖傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)
 1.4 光纖傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成
 1.5 光纖傳輸系統(tǒng)的分類(lèi)
 1.5.1 工作波長(zhǎng)和光纖類(lèi)型
 1.5.2 傳輸?shù)男盘?hào)形式
 參考文獻(xiàn)
第2章 光波導(dǎo)傳輸原理
 2.1 光纖的構(gòu)造
 2.2 光纖傳輸?shù)膸缀喂鈱W(xué)描述
 2.2.1 平面介質(zhì)波導(dǎo)
 2.2.2 階躍型光纖的傳輸條件
 2.3 光纖傳輸?shù)哪Ｊ嚼碚?br /> 2.3.1 麥克斯韋方程組
 2.3.2 波導(dǎo)方程
 2.3.3 階躍折射率光纖的波動(dòng)方程解
 2.3.4 階躍折射率光纖的模式方程
 2.3.5 階躍折射率光纖的模式
 2.3.6 階躍折射率光纖中的功率流
 2.4 單模光纖
 2.4.1 模場(chǎng)直徑
 2.4.2 單模光纖的傳播模式
 2.5 光纖的傳輸特性
 2.5.1 光纖的材料與工藝
 2.5.2 光纖的損耗（loss）
 2.5.3 吸收（absorption）
 2.5.4 散射（scattering）
 2.5.5 輻射（radiation）
 2.5.6 光纖的色散（dispe ion）
 2.5.7 單模光纖的沖激響應(yīng)與傳輸帶寬
 2.5.8 單模光纖的規(guī)格和型號(hào)
 參考文獻(xiàn)
第3章 光無(wú)源器件
 3.1 光耦合器與光分路器
 3.1.1 光耦合器的分類(lèi)
 3.1.2 2×2單模光纖耦合器
 3.1.3 2×2單模光纖耦合器的性能指標(biāo)
 3.1.4 光分路器
 3.2 波分復(fù)用器
 3.2.1 波分復(fù)用的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)
 3.2.2 介質(zhì)膜波分復(fù)用器
 3.2.3 陣列波導(dǎo)光柵（AWG）
 3.3 光濾波器
 3.3.1 Fabry-Perot諧振腔型光濾波器
 3.3.2 Mach-Zehnder干涉器
 3.3.3 光纖光柵
 3.4 光調(diào)制器
 3.4.1 介質(zhì)的電光特性
 3.4.2 橫向相位調(diào)制器
 3.4.3 電光強(qiáng)度調(diào)制器
 3.5 光隔離器
 3.6 光纖連接器
 3.6.1 單模光纖對(duì)接的插入損耗
 3.6.2 單模光纖活動(dòng)連接器
 參考文獻(xiàn)
第4章 激光器與光探測(cè)器
 4.1 光源概述
 4.1.1 光纖傳輸系統(tǒng)對(duì)光源的要求
 4.1.2 光源的分類(lèi)
 4.2 半導(dǎo)體激光原理
 4.2.1 吸收與發(fā)射
 4.2.2 半導(dǎo)體中的光自發(fā)發(fā)射
 4.2.3 受激發(fā)射與激光產(chǎn)生
 4.2.4 異質(zhì)結(jié)（heterojuction）
 4.2.5 光源的半導(dǎo)體材料
 4.3 典型的半導(dǎo)體激光器結(jié)構(gòu)
 4.3.1 DH雙異質(zhì)結(jié)條型激光器
 4.3.2 DC-PBH雙溝道平面隱埋型激光器
 4.3.3 RWG脊形波導(dǎo)型激光器
 4.3.4 DFB分布反饋激光器
 4.3.5 MQW多量子阱激光器
 4.4 半導(dǎo)體激光器的特性
 4.4.1 功率特性及伏安特性
 4.4.2 輸出光譜與輻射圖案
 4.4.3 轉(zhuǎn)換效率
 4.4.4 溫度特性
 4.4.5 功率特性扭折（kink）
 4.4.6 跳模（hop）和頻率掃動(dòng)（chirp）
 4.4.7 張弛振蕩（relaxation
oscillation）和自脈動(dòng)（self-pulsation）
 4.4.8 調(diào)制特性
 4.4.9 噪聲特性
 4.5 半導(dǎo)體激光器組件
 4.5.1 半導(dǎo)體激光器管芯的封裝
 4.5.2 半導(dǎo)體激光器組件
 4.5.3 光源與光纖的耦合
 4.6 半導(dǎo)體激光器的偏置、控制和驅(qū)動(dòng)
 4.6.1 自動(dòng)溫度控制（ATC）
 4.6.2 自動(dòng)功率控制（APC）
 4.6.3 激光器動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)與保護(hù)
 4.7 光探測(cè)器工作原理
 4.7.1 光纖通信對(duì)光探測(cè)器的要求和光探測(cè)器分類(lèi)
 4.7.2 半導(dǎo)體PIN的本征光吸收
 4.7.3 半導(dǎo)體pn結(jié)中的碰撞雪崩效應(yīng)
 4.8 光探測(cè)器的散彈噪聲分析
 4.9 光探測(cè)器的結(jié)構(gòu)
 4.9.1 PIN光電二極管
 4.9.2 APD光電二極管
 4.10 光收發(fā)器模塊
 參考文獻(xiàn)
第5章 電視信號(hào)編碼與數(shù)字傳輸體制
 5.1 模擬電視信號(hào)數(shù)字化與PCM編碼
 5.1.1 模擬電視信號(hào)的特征
 5.1.2 電視信號(hào)數(shù)字化的必要性
 5.1.3 PCM編碼原理
 5.1.4 電視信號(hào)編碼參數(shù)及編碼標(biāo)準(zhǔn)
 5.2 電視信號(hào)的壓縮編碼方法
 5.2.1 圖像壓縮編碼原理概述
 5.2.2 活動(dòng)圖像專(zhuān)家組與MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)
 5.2.3 MPEG-4與H.264
 5.3 數(shù)字信號(hào)時(shí)分復(fù)用概念
 5.3.1 數(shù)字信號(hào)的傳輸方式
 5.3.2 時(shí)分復(fù)用概念
 5.3.3 準(zhǔn)同步數(shù)字等級(jí)（PDH）標(biāo)準(zhǔn)
 5.4 同步數(shù)字等級(jí)（SDH）標(biāo)準(zhǔn)
 5.4.1 同步數(shù)字等級(jí)概念的產(chǎn)生
 5.4.2 SDH的速率與幀結(jié)構(gòu)
 5.4.3 同步復(fù)用與映射結(jié)構(gòu)
 5.4.4 光同步數(shù)字傳輸網(wǎng)
 參考文獻(xiàn)
第2篇 光纖傳輸系統(tǒng)與光接入網(wǎng)
第6章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)
 6.1 概述
 6.2 光接收機(jī)的噪聲分析
 6.2.1 光接收機(jī)模型
 6.2.2 放大器電路噪聲
 6.2.3 波形因子的計(jì)算
 6.3 誤碼率的高斯逼近算法
 6.3.1 誤碼率
 6.3.2 光接收機(jī)靈敏度與最佳雪崩增益
 6.4 光接收機(jī)電路
 6.4.1 前置放大器
 6.4.2 均衡放大器
 6.5 定時(shí)提取與判決再生
 6.6 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)鏈路設(shè)計(jì)
 6.6.1 損耗限制情況
 6.6.2 色散限制情況
 6.7 數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)的指針與測(cè)試
 6.7.1 數(shù)字光纖傳輸設(shè)備的技術(shù)指針
 6.7.2 光接口指針與測(cè)試
 6.7.3 SDH電接口指針與測(cè)試
 參考文獻(xiàn)
第7章 副載波復(fù)用（SCM）模擬電視光纖傳輸系統(tǒng)
 7.1 模擬視頻音頻光纖傳輸方式
 7.2 副載波復(fù)用（SCM）光纖傳輸系統(tǒng)概述
 7.3 FM光纖傳輸系統(tǒng)
 7.3.1 FM光纖傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成與分析
 7.3.2 微波SCM光纖傳輸系統(tǒng)
 7.4 AM-VSB光纖傳輸系統(tǒng)
 7.4.1 AM-VSB光纖傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成
 7.4.2 AM-VSB光纖傳輸系統(tǒng)的載噪比
 7.4.3 影響AM-VSB光纖傳輸系統(tǒng)載噪比的其他因素
 7.4.4 AM-VSB光纖傳輸系統(tǒng)的非線(xiàn)性失真
 7.4.5 對(duì)削波決定的AM-VSB光發(fā)送機(jī)CSO、CTB的分析
 7.4.6 半導(dǎo)體激光器非線(xiàn)性的預(yù)失真補(bǔ)償
 7.5 AM-VSB外調(diào)制光纖傳輸系統(tǒng)
 7.5.1 為什么要利用1550 nm波長(zhǎng)
 7.5.2 1550 nm外調(diào)制光纖傳輸系統(tǒng)的組成
 7.5.3 外調(diào)制器造成的系統(tǒng)CSO失真分析
 7.5.4 外調(diào)制器的預(yù)失真補(bǔ)償
 7.6 HFC網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)
 7.6.1 光纖傳輸用于有線(xiàn)電視網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)
 7.6.2 光纖CATV網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c結(jié)構(gòu)
 7.6.3 光纖CATV網(wǎng)光纜干線(xiàn)的設(shè)計(jì)
 7.7 光纖CATV網(wǎng)上行通道的設(shè)計(jì)
 7.7.1 光纖CATV網(wǎng)上行通道的構(gòu)成
 7.7.2 上行通道損耗偏差
 7.7.3 上行通道的均衡
 7.7.4 上行通道的電平設(shè)置
 7.8 光纖CATV網(wǎng)的測(cè)量
 7.8.1 概述
 7.8.2 載噪比CN的測(cè)量
 7.8.3 組合三階差拍CTB的測(cè)量
 7.8.4 組合二階互調(diào)CSO的測(cè)量
 7.8.5 載波電平及頻率的測(cè)量
 參考文獻(xiàn)
第8章 數(shù)字調(diào)制SCM光纖傳輸系統(tǒng)
 8.1 載波數(shù)字傳輸系統(tǒng)基本原理
 8.1.1 載波數(shù)字調(diào)制概述
 8.1.2 四相相移鍵控（QPSK）
 8.1.3 正交幅度調(diào)制（M 2QAM）
 8.1.4 各種數(shù)字調(diào)制方式的比較
 8.1.5 多載波調(diào)制技術(shù)
 8.2 載波數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)的光鏈路分析
 8.2.1 數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)的射頻指標(biāo)
 8.2.2 數(shù)字電視光鏈路的均方光調(diào)制指數(shù)
 8.2.3 數(shù)字電視光鏈路輸出信號(hào)功率與非線(xiàn)性失真功率
 8.2.4 數(shù)字電視光鏈路MER和誤碼率分析及優(yōu)化
 8.2.5 分析結(jié)論
 8.3 HFC網(wǎng)上行信道的噪聲測(cè)量與分析
 8.3.1 HFC網(wǎng)的結(jié)構(gòu)噪聲
 8.3.2 HFC網(wǎng)的侵入干擾
 8.3.3 HFC網(wǎng)上行信道干擾與噪聲的測(cè)量
 8.4 上行信道噪聲與干擾對(duì)QPSK調(diào)制解調(diào)器的影響
 8.4.1 噪聲模型
 8.4.2 QPSK符號(hào)差錯(cuò)率的級(jí)數(shù)計(jì)算方法
 8.4.3 QPSK符號(hào)差錯(cuò)率的計(jì)算結(jié)果
 參考文獻(xiàn)
第9章 光纖放大器及1550 NM SCM光纖傳輸系統(tǒng)
 9.1 引入光放大器的優(yōu)越性
 9.2 摻鉺光纖放大器原理
 9.2.1 摻鉺光纖特性
 9.2.2 摻鉺光纖放大器的泵浦
 9.2.3 摻鉺光纖放大器的結(jié)構(gòu)
 9.2.4 摻鉺光纖放大器的性能參數(shù)
 9.3 摻鉺光纖放大器特性分析
 9.3.1 速率方程
 9.3.2 數(shù)值計(jì)算
 9.3.3 性能分析
 9.3.4 功率放大器的量子轉(zhuǎn)換效率
 9.4 摻鉺光纖放大器的噪聲
 9.4.1 摻鉺光纖放大器的噪聲系數(shù)
 9.4.2 摻鉺光纖放大器噪聲的優(yōu)化
 9.5 用于電視分配網(wǎng)的摻鉺光纖放大器
 9.5.1 摻鉺光纖放大器的增益線(xiàn)性
 9.5.2 含摻鉺光纖放大器的電視傳輸系統(tǒng)的噪聲特性
 9.5.3 摻鉺光纖放大器噪聲系數(shù)對(duì)系統(tǒng)載噪比的影響
 9.5.4 光纖傳輸系統(tǒng)中由EDFA增益傾斜引入的失真
 9.5.5 含EDFA的超干線(xiàn)模擬光纖傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
 9.5.6 光纖放大器鏈路飽和輸出功率的控制
 9.6 鉺鐿共摻包層泵浦光纖放大器
 9.6.1 鉺鐿共摻光纖放大器原理
 9.6.2 鉺鐿共摻包層泵浦光纖放大器YEDFA的性能
 9.7 受激拉曼光纖放大器
 9.7.1 光纖中的受激拉曼效應(yīng)
 9.7.2 拉曼光纖放大器
 9.8 超長(zhǎng)距離1550 NM SCM光纖傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)
 9.8.1 光纖中的受激布里淵散射
 9.8.2 光纖色散對(duì)系統(tǒng)CSO的影響
 9.8.3 光纖中的自相位調(diào)制對(duì)系統(tǒng)CSO的影響
 9.8.4 多EDFA級(jí)聯(lián)的超長(zhǎng)距離光纖傳輸系統(tǒng)的CSO分析
 9.8.5 超長(zhǎng)距離1550 nm光纖SCM系統(tǒng)的色散補(bǔ)償
 附錄：在放大器輸出端信號(hào)—熒光差拍噪聲與熒光—熒光差拍噪聲公式的推導(dǎo)
 參考文獻(xiàn)
第10章 光接入網(wǎng)
 10.1 無(wú)源光網(wǎng)（PON）
 10.1.1 無(wú)源光網(wǎng)的概念和優(yōu)越性
 10.1.2 無(wú)源光網(wǎng)的品種
 10.2 EPON的標(biāo)準(zhǔn)
 10.2.1 以太接入網(wǎng)概念
 10.2.2 EPON物理層的協(xié)調(diào)子層（RS）
 10.2.3 EPON物理層的物理編碼子層（PCS）
 10.2.4 EPON物理層的物理介質(zhì)附加（PMA）子層
 10.2.5 EPON物理層的物理媒質(zhì)依賴(lài)（PMD）子層
 10.2.6 EPON的MAC控制子層及MPCP協(xié)議
 10.2.7 EPON的運(yùn)行、管理、維護(hù)（OAM）子層
 10.3 10 G-EPON協(xié)議
 10.3.1 10 G-EPON的市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力
 10.3.2 10 G-EPON標(biāo)準(zhǔn)制定的指導(dǎo)思想
 10.3.3 10G-EPON的協(xié)議棧
 10.3.4 10 G-EPON的物理層
 10.3.5 10 G-EPON的RS與XGMII接口
 10.3.6 10 G-EPON的MPCP子層
 10.3.7 10 G-EPON應(yīng)用模式
 10.4 110 G-EPON與HFC結(jié)合構(gòu)造全業(yè)務(wù)光接入網(wǎng)
 10.4.1 HFC疊加EPON的思路
 10.4.2 HFC疊加EPON的技術(shù)可行性分析
 參考文獻(xiàn)
第3篇 網(wǎng)絡(luò)融合與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
第11章 信息高速公路與寬帶接入網(wǎng)
 11.1 信息高速公路與INTERNET
 11.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)
 11.2.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)和協(xié)議棧
 11.2.2 以太網(wǎng)的發(fā)展
 11.3 寬帶接入網(wǎng)
 11.3.1 接入網(wǎng)的定義和寬帶接入網(wǎng)的分類(lèi)
 11.3.2 光纖同軸混合（HFC）網(wǎng)與Cable Modem
 11.3.3 光電結(jié)合寬帶接入網(wǎng)的比較
 11.3.4 寬帶接入網(wǎng)的最終出路——FTTBH
 參考文獻(xiàn)
第12章 同軸接入網(wǎng)與家庭網(wǎng)絡(luò)
 12.1 信息高速公路的最后100 M問(wèn)題
 12.1.1 信息高速公路的最后100 m問(wèn)題的由來(lái)
 12.1.2 樓宇同軸以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)造
 12.1.3 樓宇同軸網(wǎng)的物理特性
 12.1.4 樓宇接入網(wǎng)與家庭網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系和區(qū)別
 12.1.5 EoC技術(shù)的分類(lèi)
 12.2 各種EOC技術(shù)概述
 12.2.1 電話(huà)線(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)HPNA
 12.2.2 電力線(xiàn)通信技術(shù)PLC
 12.2.3 統(tǒng)一的家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)ITU-T G.hn與IEEE 1901
 12.2.4 降頻WiFI技術(shù)
 12.2.5 同軸電纜多媒體技術(shù)MoCA與c.LINK
 12.2.6 DOCSIS-EoC
 12.3 以太無(wú)源同軸電纜技術(shù)EPOC的重要性和發(fā)展前景
 12.3.1 EPON+EoC的共同問(wèn)題
 12.3.2 同軸透?jìng)饕蕴珶o(wú)源網(wǎng)絡(luò)的概念
 12.3.3 EPoC的協(xié)議棧
 12.3.4 EPoC的射頻數(shù)字調(diào)制體制
 12.3.5 EPoC的頻道安排
 12.3.6 EPoC的RF管理
 12.3.7 EPoC的優(yōu)勢(shì)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定
 參考文獻(xiàn)
第13章 下一代廣播電視網(wǎng)與三網(wǎng)融合
 13.1 三網(wǎng)融合的世界發(fā)展趨勢(shì)
 13.1.1 電信與廣播立法
 13.1.2 管理機(jī)構(gòu)、體制與政策
 13.1.3 業(yè)務(wù)發(fā)展
 13.1.4 技術(shù)進(jìn)步
 13.2 下一代廣播電視網(wǎng)（NGB）技術(shù)
 13.2.1 NGN、NGI的異同
 13.2.2 什么是NGB及它與NGN的關(guān)系
 13.2.3 NGB的內(nèi)容和規(guī)劃
 13.3 中國(guó)三網(wǎng)融合的發(fā)展前景
 13.3.1 光纖到家成為國(guó)家戰(zhàn)略
 13.3.2 三網(wǎng)融合試點(diǎn)啟動(dòng)
 參考文獻(xiàn)

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