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编辑推荐

　　《电子信息与电气工程技术丛书：LED可见光通信技术》在总结编著团队丰富的教学和科研经验的基础上，从可见光通信的基本原理出发，阐述可见光通信的基本构架、上层协议，以及未来发展趋势，从而培养读者建立起可见光通信的概念，产生对可见光通信的兴趣，引发对可见光通信应用前景的思考。《电子信息与电气工程技术丛书：LED可见光通信技术》具有以下特色：
　　·系统阐述可见光通信技术原理，注重内容的实用性和可读性，减少理论公式的繁杂数学推导，为公式赋予明确的物理含义，便于理解和运用；
　　·介绍理论知识的同时，将实验结果呈现给读者，加深读者对可见光通信技术的理解；
　　·介绍可见光通信系统中采用的各种先进技术，从系统前端到后端，从基础架构到高层协议，由浅入深、循序渐进。

内容简介

　　《电子信息与电气工程技术丛书：LED可见光通信技术》系统阐述了可见光通信的基本原理、系统构架、上层协议、发展趋势等。全书共分为9章，第1章给出了可见光通信的基本概念，并对其发展历史进行了追溯，研究趋势进行了展望；第2章～第6章详细介绍了实现可见光通信所采用的先进技术，包括可见光发射技术、信道建模、接收技术、调制技术和均衡技术；第7章为高速VLC通信系统实验，给出了本研究团队基于第2章～第6章介绍的技术理论基础之上的实验成果；第8章主要介绍了可见光通信实现的上层协议；第9章对可见光通信技术的未来发展进行了展望。
　　《电子信息与电气工程技术丛书：LED可见光通信技术》内容系统全面，结构体系创新，理论与实践结合，吸纳全新成果（包括作者本人及合作者的科研成果），各章附小结；可以作为高等学校光学、光学工程、激光技术、信息与通信技术等相关专业的研究生和本科生的教材，也可以作为从事可见光通信技术研究的科学和工程技术人员的参考书。

作者简介

　　迟楠，复旦大学信息学院教授、博士生导师，美国光学学会战略计划委员会委员，中国光学学会纤维与集成光学专委会委员，中国通信学会光通信专委会委员。先后获评为教育部新世纪优秀人才、上海市曙光学者、上海市浦江人才、上海市十大IT 新锐，并获得日本大川情报基金资助。已发表论文260余篇，，他人引用300余次。承担多项国家“973”重大项目课题，自然基金重点项目子课题，“863” 重大项目子课题等。主要研究方向为多维多阶高谱效率光编码和光调制、超高速可见光通信、光和无线融合网络。

内页插图

目录

第1章 绪论
1.1 LED市场趋势
1.2 可见光通信发展历史
1.3 可见光通信系统组成
1.4 可见光通信技术的优势
1.5 研究趋势
1.6 小结
参考文献

第2章 可见光发射部分
2.1 LED概述
2.1.1 LED光源的发展概况
2.1.2 LED的发光机理
2.1.3 LED的特性
2.1.4 白光LED的种类
2.2 PC-LED
2.2.1 PC-LED的材料及光谱特性
2.2.2 PC-LED的结构
2.2.3 PC-LED的显色效应
2.3 RGBLED
2.4 RGB加UVLED
2.5 LED驱动
2.5.1 LED驱动的物理设备
2.5.2 LED驱动方式
2.5.3 LED的驱动电路设计
2.6 LED照明光场及视觉设计
2.6.1 LED照明光场的特点
2.6.2 主要的LED的光学设计形式
2.7 小结
参考文献

第3章 可见光信道建模
3.1 LED频率响应模型
3.1.1 白光LED频率响应模型
3.1.2 蓝光滤波后LED频率响应模型
3.2 各种LED的调制带宽
3.2.1 LED的调制带宽
3.2.2 各种LED的调制带宽
3.3 多径反射建模
3.3.1 室内光通信的链接方式
3.3.2 可见光通信信道建模
3.3.3 可见光通信系统性能的基本分析
3.4 光子模型
3.4.1 模型设计
3.4.2 仿真过程及数据分析
3.5 小结
参考文献

第4章 可见光接收技术
4.1 硅基PIN光电探测器
4.1.1 PIN结构及工作原理
4.1.2 特性参数
4.1.3 器件制备工艺
4.2 窄带蓝光探测器
4.3 蓝光滤膜
4.3.1 概述
4.3.2 基本原理与计算方法
4.3.3 蓝光滤膜的设计
4.3.4 设计实例
4.3.5 制备方法
4.4 探测器电路设计
4.4.1 自适应接收技术
4.4.2 时钟提取及恢复电路
4.4.3 接收机后均衡技术
4.5 小结
参考文献

第5章 可见光调制技术
第6章 可见光通信均衡技术
第7章 高速VLC通信系统实验
第8章 可见光通信协议
第9章 可见光通信技术发展趋势
缩写术语

前言/序言

　　随着计算机、智能设备的迅速普及，移动数字终端的范畴发生了革命性的变化，给传统接入网技术带来了巨大的考验。光纤到户“最后一公里路”的困境，无线接入网频谱资源的紧张，RoF技术的不成熟和电磁辐射都制约着这个瓶颈的突破。当今世界正在演绎一场接入方式的深刻变革，社会也在呼唤一种拓宽频谱资源、绿色节能、可移动的接入方式，可见光通信(VLC)应运而生。
　　可见光通信采用白光LED作为光源，利用LED灯光承载的高速明暗闪烁信号来传输信息。可见光通信是照明与通信的深度耦合。由于白光LED具有效率高、价格低及寿命长等优点，逐渐取代白炽灯、日光灯成为主要照明光源已经成为必然的趋势。2011年，我国已经公布了逐渐淘汰白炽灯路线图，计划在2016年全面禁止普通照明用白炽灯的销售。LED成为下一代照明技术已是大势所趋，固态照明的普及将使可见光通信的光源无处不在。利用LED作为光源的可见光通信技术将站在巨人的肩膀上，随着LED的发展而高速发展。由于LED的节能和低成本特性，可见光通信将作为一种新型的绿色通信方式为国家的节能减排规划做出巨大的贡献。
　　可见光通信具有以下特点：
　　(1) 白光对人眼安全，室内白光LED灯的功率可以高达10W以上，这就使可见光通信具备了非常高的信噪比，具有更大的带宽潜力；
　　(2) 可见光通信无电磁污染，白光和射频信号不相互干扰，所以它可以应用在电磁敏感环境中，适用于飞机、医院、工业控制等射频敏感领域；
　　(3) 可见光通信兼具照明、通信和控制定位等功能，具有能耗低、购置设备少等优势，符合国家节能减排战略；
　　(4) 由于频谱无需授权即可使用，所以可见光通信应用灵活，可以单独使用，也可以作为射频无线设备的有效备份；
　　(5) 可见光通信适合信息安全领域应用，只要有可见光不能透过的障碍物阻挡，照明信息网内的信息就不会外泄，因此可见光通信具有高度的保密性。
　　可见光通信的概念在2000年提出之后，迅速获得了世界各国的关注和支持，在短短十几年间得到了迅猛的发展。从几十兆比特每秒到500Mb/s再到吉比特每秒传输速率不断提升； 从离线到实时，从低阶调制到高阶调制，从点对点到MIMO，技术发展一日千里。可见光通信被《时代周刊》评为2011年全球50大科技发明之一。当今，可见光通信技术的研究正在经历一个新概念、新技术层出不穷的极为活跃的发展期。无论从国家战略层面，还是节能减排的迫切需求，或者巨大的市场潜力来考虑，可见光通信作为一种照明和光通信结合的新型模式推动下一代照明和接入网的发展与技术进步，已成为国际竞争的焦点和制高点。
　　目前，国内还没有系统描述基于白光LED的可见光通信技术的书籍，本书填补了这一空白，对可见光通信系统进行了较为详尽的描述，可以作为高等院校学生的教材，也可以作为产业界工程技术人员的入门参考书。本书第1章介绍可见光的基本概念，提供背景和预备知识。第2章到第6章为可见光技术基础，介绍可见光系统的发射部分、信道建模、接收部分，以及调制技术和均衡技术。为了使读者更为深刻的理解可见光技术，第7章给出一些可见光通信系统实验。第8章主要讲述可见光通信系统的上层协议。最后第9章对可见光通信技术的发展趋势进行了展望。
　　本书的撰写得到了上海市科委项目组相关教师和学生的大力帮助。刘木清、周小丽老师撰写了第2章的部分内容； 郭心悦、张明伦老师撰写了第3章中信道模型的部分内容； 张永刚、王少伟老师撰写了第4章中探测器部分内容； 张睿老师撰写了第8章部分内容。感谢李荣玲、王源泉、王一光、黄星星、李洁慧、杨超同学在撰写本书过程中的支持与帮助。本书成稿时间较短，不足之处在所难免，诚恳希望广大读者多提宝贵意见，以利于我们今后改进和提高。
　　迟楠
　　2013年7月
　　于复旦大学


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