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129千字 字数
2021-03-01 发行日期
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主编推荐语

本书是一本简明易懂的教科书籍，其内容丰富、图文并茂、实用性强，适合高等院校和研究机构相关专业的师生参考，也可供从事海洋信息、海洋装备与工程、海洋能源、电子工程技术人员和科研人员阅读。

内容简介

书中介绍了水下无线光通信的应用背景及系统构成，描述了通信系统收发端光电器件和动态信道特征，详细阐述了水下无线光通信的信道仿真、多域调制、强弱信号检测、收发端动态跟瞄等关键技术，并深入讨论了采用不同类型光源时的通信系统设计方法与性能，同时介绍了新兴的基于光量子的水下安全无线光通信技术，支撑未来海洋信息系统及其广阔应用。

目录

  • 版权信息
  • 内容提要
  • 《国之重器出版工程》编辑委员会
  • 前言
  • 第1章 概述
  • 1.1 水下无线光通信背景介绍
  • 1.2 研究与应用现状
  • 1.3 水下无线光通信链路及系统组成
  • 1.4 水下无线光通信的主要技术挑战
  • 1.5 本章小结
  • 参考文献
  • 第2章 光电收发器件及特性
  • 2.1 LED与激光光源
  • 2.1.1 LED光源
  • 2.1.2 激光光源
  • 2.2 光电探测器件及阵列结构
  • 2.2.1 光电二极管
  • 2.2.2 光电倍增管
  • 2.2.3 SPAD
  • 2.2.4 图像传感器
  • 2.2.5 混合光传感器
  • 2.3 滤光片与光学系统
  • 2.4 本章小结
  • 参考文献
  • 第3章 水下宽光谱传输信道特性
  • 3.1 水下传输链路的输入/输出功率关系
  • 3.2 水体的宽光谱散射吸收效应
  • 3.2.1 海水的吸收效应
  • 3.2.2 海水的散射效应
  • 3.3 跨水面与分层水体信道特性
  • 3.3.1 跨水面信道特性
  • 3.3.2 分层水体信道特性
  • 3.4 近水面太阳背景的纵深衰减特性
  • 3.5 光子追踪和蒙特卡洛仿真方法
  • 3.5.1 蒙特卡洛仿真方法简介
  • 3.5.2 仿真流程
  • 3.5.3 初始条件设置
  • 3.5.4 光子运动与光子接收
  • 3.6 水下湍流信道随机特性
  • 3.6.1 常用湍流分布模型
  • 3.6.2 湍流下的闪烁因子
  • 3.6.3 湍流下的光强分布
  • 3.7 水下气泡信道随机特性
  • 3.7.1 微米级气泡
  • 3.7.2 动态气泡
  • 3.8 本章小结
  • 参考文献
  • 第4章 水下无线光通信调制技术
  • 4.1 波长域调制
  • 4.2 角动量域调制
  • 4.3 频率域调制
  • 4.4 相位域调制
  • 4.5 传统强度及脉冲调制
  • 4.6 本章小结
  • 参考文献
  • 第5章 水下无线光通信信号检测技术
  • 5.1 光信号的检测方法简介
  • 5.1.1 直接检测
  • 5.1.2 外差检测
  • 5.2 基于PMT的弱信号检测
  • 5.2.1 隐马尔可夫模型
  • 5.2.2 基于HMM的信号检测
  • 5.2.3 基于HMM的检测算法性能对比
  • 5.3 基于SPAD的弱信号检测
  • 5.3.1 数字SPAD泊松信道下的信号检测
  • 5.3.2 泊松-高斯混合信道下的信号检测
  • 5.3.3 考虑SPAD死时间下的信号检测
  • 5.3.4 采用SPAD阵列的信号检测
  • 5.4 基于CMOS传感器的光信号检测
  • 5.5 本章小结
  • 参考文献
  • 第6章 收发端动态跟瞄技术
  • 6.1 动态跟瞄系统简介
  • 6.1.1 动态跟瞄系统框架
  • 6.1.2 国内外动态跟瞄技术研究现状
  • 6.2 阵列接收跟瞄技术
  • 6.3 光斑搜索与光源定位算法
  • 6.3.1 基于相机的光源定位原理
  • 6.3.2 光斑中心估计方法
  • 6.4 跟瞄实验系统与性能验证
  • 6.4.1 动态跟瞄系统基本原理
  • 6.4.2 跟瞄实验系统的结构
  • 6.4.3 光源跟瞄的技术方法
  • 6.4.4 跟瞄实验系统的性能验证
  • 6.5 本章小结
  • 参考文献
  • 第7章 水下无线光通信系统与性能分析
  • 7.1 基于LED的水下无线光通信性能分析
  • 7.1.1 LED频率特性
  • 7.1.2 基于LED的均衡技术
  • 7.1.3 带限信道信号设计
  • 7.1.4 接收端信噪比与信号调制带宽的依赖关系
  • 7.1.5 考虑水体衰减下的信噪比
  • 7.2 基于LED的水下无线光通信系统设计与实验验证
  • 7.2.1 基于LED的水下无线光通信系统实验设置
  • 7.2.2 系统传输参数优化
  • 7.2.3 实验性能分析
  • 7.3 基于激光的水下无线光通信性能分析
  • 7.3.1 激光光强分布特性
  • 7.3.2 激光非线性补偿
  • 7.3.3 基于激光的水下传输性能仿真
  • 7.3.4 基于激光的水下传输特性理论仿真
  • 7.4 基于激光的水下无线光通信系统设计与实验验证
  • 7.4.1 实验方案与装置
  • 7.4.2 实验性能分析
  • 7.5 跨水面激光通信实验系统设计与性能验证
  • 7.5.1 实验方案与装置
  • 7.5.2 实验结果与分析
  • 7.6 本章小结
  • 参考文献
  • 第8章 水下安全无线光通信
  • 8.1 安全通信发展简介
  • 8.2 水下量子信道
  • 8.3 量子密钥分发
  • 8.4 量子加密下的水下无线光通信
  • 8.5 信息安全传输技术
  • 8.5.1 光斑扩散导致的信息泄露
  • 8.5.2 非视距散射信道导致的信息泄露
  • 8.5.3 光通信安全传输技术概述
  • 8.6 本章小结
  • 参考文献
  • 中英文对照表
  • 名词索引
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出版方

人民邮电出版社

人民邮电出版社是工业和信息化部主管的大型专业出版社，成立于1953年10月1日。人民邮电出版社坚持“立足信息产业、面向现代社会、传播科学知识、服务科教兴国”，致力于通信、计算机、电子技术、教材、少儿、经管、摄影、集邮、旅游、心理学等领域的专业图书出版。