本书主要介绍了面向6G的可见光通信关键技术。介绍了可见光通信的由来，说明了在6G通信中发展可见光通信的必要性，同时介绍了国内外的研究现状及6G可见光通信的主要应用场景与优势。其次，分别从可见光通信在6G中的网络架构、可见光通信系统的结构、先进调制技术、信号处理技术等方面具体介绍了实现6G可见光通信所采用的先进技术和关键算法。再次，介绍了人工智能在可见光通信中的应用以及可见光通信MIMO叠加调制技术。本书在介绍具体技术的同时，给出了作者的研究团队基于相关技术理论的实验成果。对6G可见光通信的未来发展趋势进行了展望。
本书适合从事通信领域相关工作尤其是可见光通信研究和6G研究的工程技术人员，以及高等院校通信工程等相关专业的研究生和教师阅读。
适读人群 ：本书适合从事通信领域相关工作尤其是可见光通信研究和6G研究的工程技术人员，以及高等院校通信工程等相关专业的研究生和教师阅读。 6G光子学前沿系列，系统性地介绍了6G光子学核心原理和前沿技术。
面向6G的可见光通信关键技术，有望在未来10—15年内颠覆由欧美发达国家主导的光电子芯片生态，并在未来的光子信息时代占据战略制高点
迟楠
复旦大学信息学院院长、教授、博士生导师、国家杰出青年科学基金获得者、美国光学学会会士。担任中国电子学会通信分会副主任委员、中国光学学会纤维光学与集成光学专业委员会常务委员、中国通信学会光通信专业委员会委员。先后获得教 育部新世纪优 秀人才、上海市曙光学 者、上海市巾帼建功标兵、上海市三八红旗手和中国电子学会优秀科技工作者等荣誉。获教 育部自然科学奖二等奖、中国产学研合作创新成果奖一等奖、中国国际工业博览会创新奖、宝钢优 秀教师奖等各1项。长期从事高速光通信和高速可见光通信方面的研究，发表 SCI 检索论文 300 余篇，出版专著 6 部。其中《高速可见光通信关键技术》入选“‘十三五’国之重器重点图书”， LED-based Visible Light Communication 入选“国务院中国图书对外推广计划教材”。
第 1章 概述 001
1．1 背景 002
1．2 国内外研究现状 006
1．2．1 国外研究现状 006
1．2．2 国内研究现状 007
1．3 本书章节结构 008
参考文献 009
第 2章 VLC在6G中的网络架构 013
2．1 空天地海一体化网络 014
2．2 天基可见光激光通信 015
2．2．1 国内外研究现状 017
2．2．2 重要意义及发展趋势 021
2．3 海基水下VLC 022
2．3．1 国内外研究现状 023
2．3．2 重要意义及发展趋势 025
2．4 陆基VLC 026
2．4．1 可见光传输链路 027
2．4．2 VLC组网 028
2．4．3 重要意义及发展趋势 031
2．5 本章小结 031
参考文献 031
第3章 VLC系统的结构 035
3．1 VLC系统 036
3．2 LED发射器件 037
3．2．1 RGB LED 037
3．2．2 PC-LED 039
3．2．3 OLED 040
3．2．4 Micro LED 040
3．3 LD发射器件 041
3．3．1 非极性GaN激光二极管 041
3．3．2 两段式激光与光子集成 042
3．3．3 超辐射发光二极管 043
3．4 集成PIN阵列 044
3．5 柔性探测器 045
3．6 本章小结 047
参考文献 047
第4章 VLC的先进调制技术 049
4．1 PAM技术 050
4．2 DMT调制技术 051
4．3 CAP调制与解调原理 053
4．4 自适应比特功率加载OFDM 054
4．4．1 SNR估测技术 054
4．4．2 自适应比特功率分配技术 057
4．5 DFT-S OFDM调制 062
4．6 几何整形与概率整形技术 063
4．6．1 几何整形 063
4．6．2 概率整形 067
4．7 多带超奈奎斯特脉冲成形CAP调制 076
4．7．1 超奈奎斯特机制 076
4．7．2 多带CAP调制解调原理 078
4．7．3 多带CAP FTN VLC 079
4．8 本章小结 083
参考文献 083
第5章 VLC的信号处理技术 087
5．1 VLC系统信道特性与均衡技术的必要性 088
5．2 硬件预均衡技术 089
5．2．1 双级联定阻对称T型幅度均衡器 092
5．2．2 硬件预均衡电路仿真结果 094
5．2．3 硬件预均衡电路测试结果 097
5．3 软件预均衡技术 100
5．3．1 时域均衡器 100
5．3．2 基于FIR滤波器的软件预均衡技术 101
5．3．3 基于OFDM调制的软件预均衡技术 108
5．3．4 软件预均衡技术仿真 110
5．4 线性后均衡技术 111
5．4．1 LMS后均衡技术 112
5．4．2 RLS后均衡技术 113
5．5 非线性后均衡技术 115
5．6 VLC线性/非线性联合后均衡技术 118
5．7 基于无记忆幂级数的自适应软件预均衡技术 120
5．8 本章小结 121
参考文献 122
第6章 传统机器学习在VLC中的应用 125
6．1 传统机器学习在VLC中的应用概述 126
6．2 机器学习算法 128
6．2．1 基于聚类的K-Means算法 128
6．2．2 GMM算法 138
6．2．3 DBSCAN算法 145
6．2．4 基于SVM的信号处理 152
6．2．5 基于ICA的多带CAP算法 158
6．3 本章小结 176
参考文献 176
第7章 深度学习在VLC中的应用 181
7．1 深度学习在VLC中的应用概述 182
7．2 深度学习神经网络算法 183
7．2．1 GK-DNN 183
7．2．2 基于双分支神经网络的DBMLP 194
7．2．3 MIMO-MBNN 203
7．2．4 基于STFT的二维图像网络算法 212
7．3 本章小结 219
参考文献 219
第8章 VLC MIMO叠加调制技术 223
8．1 MIMO与叠加调制概述 224
8．2 PAM7叠加调制 231
8．2．1 传统PAM-MISO系统 231
8．2．2 等概率预编码方案 234
8．2．3 数值仿真分析 236
8．2．4 基于等概率预编码方案的UVLC系统 240
8．3 QAM信号的叠加调制 243
8．3．1 叠加调制 243
8．3．2 接收端的叠加调制分离技术 247
8．3．3 基于OC的MISO-VLC实验 251
8．4 方形星座点叠加调制 256
8．4．1 方形几何整形的研究背景 256
8．4．2 方形几何整形的原理 257
8．4．3 SGS-8QAM UVLC系统实验研究 258
8．4．4 SGS-32QAM和SGS-128QAM UVLC系统实验研究 262
8．4．5 SGS-32QAM FSO VLC系统实验研究 270
8．4．6 SGS-64QAM和SGS-128QAM混合调制UVLC实验研究 274
8．5 PS-MISO叠加编码调制 282
8．5．1 概率星座整形及叠加编码调制技术在16QAM MISO- VLC系统中的实验研究 283
8．5．2 概率星座整形及叠加编码调制技术在32QAM MISO- VLC系统中的实验研究 288
8．6 MBNN的PAM叠加QAM实验 292
8．7 本章小结 297
参考文献 298
第9章 6G VLC的发展趋势 303
9．1 高速VLC中的新器件 304
9．2 从P2P走向MIMO 306
9．3 柔性器件 307
9．4 6G VLC的挑战与展望 308
9．5 本章小结 311
参考文献 311
名词索引 313
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