可見光通信技術

書 名：可見光通信技術

出版時間：2022-08-17

編 著 者：張明倫

版 次：1-2

I S B N:978-7-5635-6731-7

定 價：￥45.00元

本書共包含8章，首先介紹了可見光通信的發展歷史、技術原理、技術優勢等;其次介紹了該技術中常用的光電元件和光學知識，重點闡述了可見光通信中的信道仿真方法、信道特性的分析理論、PSK和OFDM等調製技術、長距離信道衰減的解析計算方法等;最後重點介紹了當下熱門的水下可見光通信技術，重點闡述了海水的光學性質及其對信道特性的影響，以及水下信道的仿真技術。

本書適合可見光通信技術領域的研究生或者工程技術人員閲讀。

目錄

第1章可見光通信技術概述1

1.1可見光通信技術的誕生背景1

1.2可見光通信技術的原理1

1.3可見光通信技術的優勢2

1.4可見光通信的意義3

1.5國內外的一些研究計劃4

本章小結7

本章參考文獻7

第2章可見光通信中的器件8

2.1發光二極管8

2.1.1LED的調製特性9

2.1.2LED選型11

2.1.3光電探測器11

2.2可見光通信中的光學12

2.2.1光學天線12

2.2.2光學天線的技術優點13

2.2.3常見的光學接收天線13

2.2.4光學天線的評價指標13

2.2.5部分採用光學接收天線的可見光系統傳輸實驗14

本章小結20

本章參考文獻21

第3章室內VLC信道仿真模型的建立及理論分析22

3.1室內VLC信道建模及仿真分析23

3.1.1建立仿真模型23

3.1.2仿真過程及分析26

3.2信道特性的理論分析與計算30

3.2.1信道損耗的計算30

3.2.2均方根時延擴展的計算32

3.2.3接收功率的計算33

3.2.4接收信噪比誤碼率的計算33

本章小結34

本章參考文獻34

第4章PD陣列的結構對室內VLC信道特性的影響35

4.1接收器的特性及主要參數分析35

4.1.1光電探測器主要參數分析35

4.1.2光集中器與濾波器簡介37

4.2接收端信道參數仿真分析38

4.2.1PD參數對信道特性的影響分析38

4.2.2接收光功率分佈情況39

4.3分集接收的PD陣列結構及其對信道特性的影響41

4.3.1分集接收原理簡介41

4.3.2室內VLC中光角度分集接收模型42

4.3.3分集接收的PD陣列結構設計及其對信道的影響分析45

本章小結46

本章參考文獻46

可見光通信技術

｜目錄｜

第5章可見光通信系統中調製解調的研究47

5.1調製解調技術性能比較及選擇48

5.1.1帶寬需求48

5.1.2誤碼率49

5.2DPSK調製解調技術原理51

5.2.1DPSK調製原理52

5.2.2DPSK相干解調原理52

5.3QPSK調製解調技術原理53

5.3.1QPSK調製原理54

5.3.2QPSK相干解調原理55

5.4DQPSK調製解調技術原理56

5.4.1DQPSK調製原理56

5.4.2DQPSK相干解調原理57

本章小結57

本章參考文獻58

第6章OFDM可見光通信系統59

6.1OFDM原理59

6.2DCOOFDM與ACOOFDM通信系統64

6.2.1DCOOFDM通信系統64

6.2.2ACOOFDM 通信系統68

6.2.3系統性能比較69

6.3OFDM通信系統關鍵算法71

6.3.1同步算法71

6.3.2峯均比抑制算法75

6.3.3預失真算法77

6.4基於DCOOFDM的室內可見光離線傳輸系統80

6.5關鍵算法85

6.5.1同步算法85

6.5.2均衡算法與預均衡算法88

6.5.3比特分配算法91

6.6離線傳輸實驗及分析93

6.6.1發射端和接收端93

6.6.2143 Mbit/s離線傳輸系統95

6.6.3715 Mbit/s離線傳輸系統99

本章小結103

本章參考文獻103

第7章長距離可見光通信技術106

7.1信道損傷106

7.1.1自由空間傳播衰減106

7.1.2大氣衰減114

7.1.3噪聲干擾117

7.2光探測器的選擇121

7.3光學天線設計121

7.4莫爾斯碼的自動識別系統123

7.4.1莫爾斯碼的描述123

7.4.2問題分析125

7.4.3自動識別原理125

7.4.4離線仿真與原型機實時實驗驗證130

本章小結132

本章參考文獻133

第8章水下可見光通信技術134

8.1海水光學性質研究134

8.1.1海水吸收效應136

8.1.2海水散射效應137

8.1.3海水水體傳輸特性細分140

8.1.4湍流衰落特性分析142

8.2水下光信道模型研究145

8.2.1水下光信道模型研究概述145

8.2.2解析方法146

8.2.3數值模擬方法147

8.2.4信道模型對比及選擇147

8.2.5蒙特卡洛光子追蹤算法148

8.2.6蒙特卡洛海洋信道模擬特性評估152

8.2.7不同環境配置對信道特性的影響155

本章小結158

本章參考文獻158 ^[1]