可見光通信系統(tǒng)高效傳輸理論及關鍵技術

目錄
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(xiàn)狀 3
1.2.1 可見光通信高速傳輸技術的研究現(xiàn)狀 3
1.2.2 可見光MIMO通信技術研究現(xiàn)狀 4
1.3 可見光高速通信技術動態(tài)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?shù)年P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(fā)前端及其信道傳輸特性 15
2.1 LED發(fā)光器件 15
2.1.1 LED概述 15
2.1.2 LED驅動電路設計 18
2.1.3 LED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(shù)器 23
2.3 室內(nèi)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(nèi)陣列可見光通信系統(tǒng)模型 38
3.2.1 信道模型 38
3.2.2 室內(nèi)可見光通信信道特性 39
3.3 室內(nèi)可見光通信信道容量分析 40
3.3.1 室內(nèi)可見光通信點對點信道容量 40
3.3.2 室內(nèi)可見光通信遍歷信道容量 44
3.4 大規(guī)模陣列可見光通信有效性和可靠性問題 51
3.4.1 大規(guī)模陣列可見光通信信道特性分析 54
3.4.2 大規(guī)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(guī)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(guī)模陣列可見光通信折中準則的優(yōu)化模型 61
3.5.2 **折中方案的快速搜索算法 62
3.5.3 折中準則與現(xiàn)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(lián)疊加高效傳輸理論 76
4.1 概述 76
4.2 系統(tǒng)模型 77
4.2.1 信道模型 77
4.2.2 傳輸方案 78
4.2.3 **空間多維星座設計 79
4.2.4 檢測準則 82
4.3 加性**可分解理論星座組 83
4.3.1 加性**可分解理論 83
4.3.2 超奈奎斯特多用戶多小區(qū)方案 88
4.3.3 多址系統(tǒng)性能分析 91
4.3.4 多址系統(tǒng)快速檢測 95
4.4 乘性**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(lián)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(lián)移相空時碼 108
5.4 星座關聯(lián)的可見光編碼調制技術 112
5.5 星座關聯(lián)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(xié)作傳輸技術 119
6.1 概述 119
6.2 可見光通信多輸入多輸出系統(tǒng)線性**空時編碼設計 119
6.2.1 線性**空時傳輸方案 119
6.2.2 線性**空時分組碼的性質 123
6.3 可見光通信多輸入多輸出系統(tǒng)**非線性空時碼設計 124
6.3.1 **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 **多維星座設計 127
6.4 基于丟番圖方程理論的整數(shù)**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(shù)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
7.2 LED色度學相關理論 139
7.3 多色可見光通信系統(tǒng)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 多色可見光通信系統(tǒng)通照參數(shù)優(yōu)化 143
7.4.1 通照參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)描述 143
7.4.2 通照參數(shù)優(yōu)化問題建模 144
7.4.3 通照參數(shù)優(yōu)化方法 146
7.4.4 數(shù)值仿真結果與分析 148
7.5 多色可見光通信系統(tǒng)自適應收發(fā)機設計 152
7.5.1 自適應收發(fā)機設計系統(tǒng)模型 152
7.5.2 自適應收發(fā)機設計問題建模 153
7.5.3 自適應收發(fā)機設計算法 156
7.5.4 數(shù)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(lián)合檢測技術 161
8.1 概述 161
8.2 基于弱湍流信道的水下單光子可見光通信系統(tǒng)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
8.3.2 GAT基礎理論與接收機 163
8.4 水下單光子可見光通信系統(tǒng)廣義**似然聯(lián)合檢測 165
8.4.1 純泊松噪聲下的廣義**似然聯(lián)合檢測 165
8.4.2 P G混合噪聲下的廣義**似然聯(lián)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**似然聯(lián)合檢測性能仿真分析 170
8.5.2 P G混合噪聲模型下的廣義**似然聯(lián)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(fā)送端多燈芯并行傳輸結構 178
9.2.2 多燈芯并行傳輸信道 178
9.2.3 多燈芯并行傳輸?shù)腟PAD接收機模型 178
9.3 多燈芯并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 基于泊松模型的串行連續(xù)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系統(tǒng)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系統(tǒng) 189
10.1 概述 189
10.2 室內(nèi)可見光通信多用戶高速接入實驗系統(tǒng) 189
10.2.1 系統(tǒng)構成 189
10.2.2 網(wǎng)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系統(tǒng) 193
10.3.1 系統(tǒng)描述 193
10.3.2 大規(guī)模陣列信道模型和干擾抑制方案 195
10.3.3 51.2Gbit/s高速可見光通信實驗系統(tǒng) 198
10.3.4 500Gbit/s高速可見光通信實驗系統(tǒng) 204
10.4 小結 206
索引 207