●序
前言
第1章緒論1
1.1技術背景及意義1
1.2研究歷史和現狀3
1.2.1可見光通信高速傳輸技術的研究現狀3
1.2.2可見光MIMO通信技術研究現狀4
1.3可見光高速通信技術動態分析6
1.3.1可見光通信的技術獨特性分析6
1.3.2可見光通信高效傳輸的關鍵技術問題9
1.4小結11
參考文獻11
第2章可見光通信收發前端及其信道傳輸特性15
2.1LED發光器件15
2.1.1LED概述15
2.1.2LED驅動電路設計18
2.1.3LED的均衡18
2.2光電檢測器件21
2.2.1光電二極管21
2.2.2雪崩光電二極管21
2.2.3光電倍增管22
2.2.4單光子雪崩光電二極管22
2.2.5多像素光子計數器23
2.3室內信道24
2.4大氣信道25
2.4.1大氣的基本物理特性25
2.4.2大氣衰減效應26
2.4.3大氣湍流模型26
2.5水下信道29
2.5.1水的基本物理特性29
2.5.2水下信道的衰減效應29
2.5.3水下光傳播模型31
2.6小結35
參考文獻35
第3章陣列可見光通信傳輸性能的有效測度理論37
3.1概述37
3.2室內陣列可見光通信繫統模型38
3.2.1信道模型38
3.2.2室內可見光通信信道特性39
3.3室內可見光通信信道容量分析40
3.3.1室內可見光通信點對點信道容量40
3.3.2室內可見光通信遍歷信道容量44
3.4大規模陣列可見光通信有效性和可靠性問題51
3.4.1大規模陣列可見光通信信道特性分析54
3.4.2大規模陣列可見光通信有效性和可靠性測度定義55
3.4.3有效性和可靠性測度的特性分析58
3.5大規模陣列可見光通信有效性和可靠性折中準則61
3.5.1大規模陣列可見光通信折中準則的優化模型61
3.5.2很優折中方案的快速搜索算法62
3.5.3折中準則與現有復用分集準則的對比分析64
3.5.4折中準則性能仿真與對比分析64
3.6小結73
參考文獻74
第4章可見光通信關聯疊加高效傳輸理論76
4.1概述76
4.2繫統模型77
4.2.1信道模型77
4.2.2傳輸方案78
4.2.3很優空間多維星座設計79
4.2.4檢測準則82
4.3加性專享可分解理論星座組83
4.3.1加性專享可分解理論83
4.3.2超奈奎斯特多用戶多小區方案88
4.3.3多址繫統性能分析91
4.3.4多址繫統快速檢測95
4.4乘性專享可分解星座組96
4.5小結100
參考文獻100
第5章可見光通信移相關聯疊加編碼傳輸技術102
5.1概述102
5.2分塊移相空時碼103
5.3塊級聯移相空時碼108
5.4星座關聯的可見光編碼調制技術112
5.5星座關聯的多LED移相空時碼115
5.6小結117
參考文獻117
第6章可見光通信多維空時協作傳輸技術119
6.1概述119
6.2可見光通信多輸入多輸出繫統線性很優空時編碼設計119
6.2.1線性很優空時傳輸方案119
6.2.2線性很優空時分組碼的性質123
6.3可見光通信多輸入多輸出繫統很優非線性空時碼設計124
6.3.1很優非線性空時結構124
6.3.2正交化等效多輸入多輸出信道127
6.3.3很優多維星座設計127
6.4基於丟番圖方程理論的整數很優多維星座設計128
6.5性能仿真與對比分析131
6.5.1仿真參數設置131
6.5.2仿真結果分析132
6.6小結135
參考文獻136
第7章可見光通信融合照明約束的高效傳輸技術138
7.1概述138
7.2LED色度學相關理論139
7.3多色可見光通信繫統模型140
7.3.1多色波分復用模型140
7.3.2多色多輸入多輸出可見光通信模型142
7.4多色可見光通信繫統通照參數優化143
7.4.1通照參數優化繫統描述143
7.4.2通照參數優化問題建模144
7.4.3通照參數優化方法146
7.4.4數值仿真結果與分析148
7.5多色可見光通信繫統自適應收發機設計152
7.5.1自適應收發機設計繫統模型152
7.5.2自適應收發機設計問題建模153
7.5.3自適應收發機設計算法156
7.5.4數值仿真結果與分析157
7.6小結159
參考文獻160
第8章單光子可見光通信衰落信道聯合檢測技術161
8.1概述161
8.2基於弱湍流信道的水下單光子可見光通信繫統鏈路模型161
8.3安斯科比平方根變換及其推廣163
8.3.1安斯科比平方根變換基礎理論163
8.3.2GAT基礎理論與接收機163
8.4水下單光子可見光通信繫統廣義優選似然聯合檢測165
8.4.1純泊松噪聲下的廣義優選似然聯合檢測165
8.4.2P+G混合噪聲下的廣義優選似然聯合檢測168
8.5性能仿真分析170
8.5.1純泊松噪聲模型下的廣義優選似然聯合檢測性能仿真分析170
8.5.2P+G混合噪聲模型下的廣義優選似然聯合檢測性能仿真分析173
8.6小結175
參考文獻175
第9章單光子可見光通信多燈芯疊加編碼傳輸技術176
9.1概述176
9.2多燈芯結構的水下單光子可見光通信鏈路模型177
9.2.1發送端多燈芯並行傳輸結構178
9.2.2多燈芯並行傳輸信道178
9.2.3多燈芯並行傳輸的SPAD接收機模型178
9.3多燈芯並行高速傳輸檢測技術179
9.3.1接收機信號處理模型179
9.3.2基於泊松模型的串行連續干擾消除檢測算法180
9.4性能仿真分析182
9.4.1水下單光子可見光通信繫統性能比較183
9.4.2接收機快速迭代收斂特性研究187
9.5小結187
參考文獻188
第10章可見光通信高速實驗繫統189
10.1概述189
10.2室內可見光通信多用戶高速接入實驗繫統189
10.2.1繫統構成189
10.2.2網絡功能190
10.2.3測試結果191
10.3高速高密度陣列可見光通信實驗繫統193
10.3.1繫統描述193
10.3.2大規模陣列信道模型和干擾抑制方案195
10.3.351.2Gbit/s高速可見光通信實驗繫統198
10.3.4500Gbit/s高速可見光通信實驗繫統204
10.4小結206
索引207

本書對可見光通信的近期新研究成果進行認真梳理，從基礎理論和傳輸技術角度對可見光通信繫統中的高效傳輸問題進行詳細分析，繫統介紹可見光通信繫統的高效傳輸理論，分別對不同場景的高效傳輸方案進行論述。作為可見光通信高效傳輸理論及技術的應用，最後介紹典型的陣列可見光通信實驗繫統。本書兼顧理論分析和技術應用，既可以作為高等院校通信工程專業學生的教材，又可以作為工程技術研發人員的參考書籍。