长距离光放大通信系统中对更先进的传输方式的需求，促成了数字通信和光通信的结合。《数字光通信》对数字调制方式与光通信系统的结合与应用进行了实践探索。

在回顾现代通信的基本原理之后，本书关注于提高正导致超高容量网络中更大效率的数字技术。本书突出了多种通信方式在光纤传输系统和网络中的应用，诸如二进制和正交幅移键控、差分相移键控、连续相位键控和多电平调制等。作者设法减少难以掌握而又实用性较差的数学分析，而是强调工作原理。通过补充案例分析和大量实例，本书提供了为设计更快速传输所需的理论基础和技术开发。

通过对调制方式的先进性的实测结果，本书提供了在光通信技术中应用数字通信技术的基本理解。

本书是光通信领域的最新力作，内容涵盖高级数字光通信中的关键技术。全书共14章，主要内容包括：各种高级调制格式的光信号产生方法及在噪声、色散、非线性等因素影响下接收机的性能估计方法；差分相移键控、连续相位调制、多进制幅度和相移键控、光最小频移键控及双二进制等多种基于相干光传输的高级数字调制格式的性能及其涉及的相干检测、滤波技术；使用时间透镜和自适应电光均衡进行光脉冲压缩、电域自适应均衡、光孤子传输、光正交频分复用等能够对抗或者容忍光纤色散的光域/电域处理方法；多种调制格式的实验或仿真结果比较。

本书内容较为前沿，是近年来光通信界在“更宽、更远暠方向上实践探索的一个小结，可作为光通信方向硕士、博士研究生的教材，也可为从事光通信前沿开发的工程技术人员提供有益参考。

第1章 概述1

 1.1 数字光通信和光传输系统：挑战性问题1

 1.2 关键技术3

 1.3 本书章节结构10

 参考文献13

第2章 光发送机16

 2.1 光调制器16

 2.2 归零光脉冲21

 2.3 差分相移键控26

 2.4 各种调制格式的产生27

 2.5 数字调制方式的频谱特性44

 2.6 总结46

 习题 长距离传输系统中的高级调制格式47

第3章 光接收机和传输性能54

 3.1 引言54

 3.2 数字光接收机55

 3.3 二进制幅度调制格式的性能估计58

 3.4 不同调制格式下光接收机的量子极限62

 3.5 二进制相干光接收机68

 3.6 DSPK和MSK的非相干检测69

 3.7 传输损伤71

 3.8 光通信系统的MATLAB Simulink仿真器76

 3.9 性能估计83

 3.10 光源线宽的影响94

 3.11 总结96

 3.12 附录97

 习题98

 参考文献104

第4章 相干光传输106

 4.1 相干检测106

 4.2 相干与非相干光传输技术113

 4.3 光滤波器和相位比较器117

 4.4 连续相位和差分相位的相移键控119

 4.5 光纤传输与非线性123

 4.6 多电平光调制：基本理论130

 4.7 相干OFDM133

 4.8 总结137

 参考文献137

第5章 差分相移键控光系统140

 5.1 引言140

 5.2 光DSPK调制与格式141

 5.3 DSPK传输实验149

 5.4 DQPSK调制格式159

 5.5 不同格式及ASK和DSPK的比较168

 5.6 总结173

 参考文献174

 附录：DQPSK光通信系统的MATLAB Simulink模型175

第6章 连续相位调制格式光系统178

 6.1 引言178

 6.2 光MSK调制信号的产生180

 6.3 多进制CPFSK调制光信号的检测182

 6.4 二幅度光MSK格式187

 6.5 光最小频移键控188

 6.6 仿真结果与讨论189

 6.7 总结195

 参考文献195

第7章 多进制幅度和相移键控光传输197

 7.1 引言197

 7.2 幅度和差分相位调制198

 7.3 MADSPK光传输212

 7.4 传输性能220

 7.5 星形16进制QAM光传输231

 7.6 不带相位估计的相干接收机242

 7.7 总结247

 7.8 其他用于100Gbps以太网传输的多电平、多子载波调制格式247

 7.9 结论与总结255

 参考文献257

第8章 光MSK信号的鉴频接收机260

 8.1 OFDR的工作原理260

 8.2 接收机建模261

 8.3 接收机设计264

 8.4 光鉴频滤波器的最佳带宽和中心频率的选择266

 8.5 接收机性能268

 8.6 OFDR对色散的鲁棒性270

 8.7 二电平光最小频移键控(MSK)276

 8.8 总结279

 参考文献280

第9章 部分响应和单边带调制格式282

 9.1 部分响应：双二进制调制格式282

 9.2 双二进制直接检测接收机294

 9.3 系统传输和性能296

 9.4 密集波分复用残留边带调制光传输311

 9.5 单边带调制323

 9.6 结论与总结323

 参考文献324

第10章 时间透镜和自适应电光均衡326

 10.1 引言326

 10.2 空时对偶性和均衡326

 10.3 传输与均衡的仿真335

 10.4 160Gbps传输系统中的均衡344

 10.5 结论360

 参考文献361

第11章 光传输系统中的电信号处理363

 11.1 引言363

 11.2 电域数字处理均衡365

 11.3 均衡传输函数的系统性能367

 11.4 光传输中双二进制调制格式的电域线性倍采样均衡器381

 11.5 MSK光传输系统的非线性MLSE均衡器385

 11.6 光MSK系统的MLSE均衡器387

 11.7 MLSE方案性能390

 11.8 光信号传输的不确定度401

 11.9 各种调制格式的电域色散补偿403

 11.10 结论407

 参考文献408

第12章 光孤子传输411

 12.1 引言411

 12.2 非线性传播理论基础411

 12.3 孤子求解方法413

 12.4 基态孤子和高阶孤子415

 12.5 基态孤子的相互作用418

 12.6 孤子脉冲传输系统和逆散射法424

 12.7 光纤中孤子对的相互作用432

 12.8 孤子的产生436

 12.9 总结455

 参考文献456

第13章 OFDM光传输系统457

 13.1 引言457

 13.2 光OFDM传输系统462

 13.3 针对100Gbps以太网的OFDM和DQPSK格式466

 13.4 总结467

 参考文献467

第14章 带光放大的长距离传输系统和网络中各种调制格式的比较468

 14.1 明确调制方式抗损伤特征468

 14.2 幅度、相位和频率调制格式之比较469

 14.3 调制格式与全光网481

 14.4 混合40Gbps和10Gbps的光网络中相邻10/40Gbps信道的影响：328km SSMF+可补偿320km色散的DCF483

 14.5 超快光网络483

 参考文献485

中英文术语对照486