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6G光子學(xué)前沿系列，系統(tǒng)性地介紹了6G光子學(xué)核心原理和前沿技術(shù)。 面向6G的可見光通信關(guān)鍵技術(shù)，有望在未來10—15年內(nèi)顛覆由歐美發(fā)達(dá)國(guó)家主導(dǎo)的光電子芯片生態(tài)，并在未來的光子信息時(shí)代占據(jù)戰(zhàn)略制高點(diǎn)

●第1章 概述001
1.1 背景 002
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 006
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀 006
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 007
1.3 本書章 節(jié)結(jié)構(gòu) 008
參考文獻(xiàn) 009
第 2章 VLC在6G中的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 013
2.1 空天地海一體化網(wǎng)絡(luò) 014
2.2 天基可見光激光通信 015
2.2.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 017
2.2.2 重要意義及發(fā)展趨勢(shì) 021
2.3 ?；耉LC 022
2.3.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 023
2.3.2 重要意義及發(fā)展趨勢(shì) 025
2.4 陸基VLC 026
2.4.1 可見光傳輸鏈路 027
2.4.2 VLC組網(wǎng) 028
2.4.3 重要意義及發(fā)展趨勢(shì) 031
2.5 本章 小結(jié) 031
參考文獻(xiàn) 031
第3章 VLC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 035
3.1 VLC系統(tǒng) 036
3.2 LED發(fā)射器件 037
3.2.1 RGBLED 037
3.2.2 PC-LED 039
3.2.3 OLED 040
3.2.4 MicroLED 040
3.3 LD發(fā)射器件 041
3.3.1 非極性GaN激光二極管 041
3.3.2 兩段式激光與光子集成 042
3.3.3 超輻射發(fā)光二極管 043
3.4 集成PIN陣列 044
3.5 柔性探測(cè)器 045
3.6 本章 小結(jié) 047
參考文獻(xiàn) 047
第4章 VLC的優(yōu)選調(diào)制技術(shù) 049
4.1 PAM技術(shù) 050
4.2 DMT調(diào)制技術(shù) 051
4.3 CAP調(diào)制與解調(diào)原理 053
4.4 自適應(yīng)比特功率加載OFDM 054
4.4.1 SNR估測(cè)技術(shù) 054
4.4.2 自適應(yīng)比特功率分配技術(shù) 057
4.5 DFT-SOFDM調(diào)制 062
4.6 幾何整形與概率整形技術(shù) 063
4.6.1 幾何整形 063
4.6.2 概率整形 067
4.7 多帶超奈奎斯特脈沖成形CAP調(diào)制 076
4.7.1 超奈奎斯特機(jī)制 076
4.7.2 多帶CAP調(diào)制解調(diào)原理 078
4.7.3 多帶CAPFTNVLC 079
4.8 本章 小結(jié) 083
參考文獻(xiàn) 083
第5章 VLC的信號(hào)處理技術(shù) 087
5.1 VLC系統(tǒng)信道特性與均衡技術(shù)的必要性 088
5.2 硬件預(yù)均衡技術(shù) 089
5.2.1 雙級(jí)聯(lián)定阻對(duì)稱T型幅度均衡器 092
5.2.2 硬件預(yù)均衡電路仿真結(jié)果 094
5.2.3 硬件預(yù)均衡電路測(cè)試結(jié)果 097
5.3 軟件預(yù)均衡技術(shù) 100
5.3.1 時(shí)域均衡器 100
5.3.2 基于FIR濾波器的軟件預(yù)均衡技術(shù) 101
5.3.3 基于OFDM調(diào)制的軟件預(yù)均衡技術(shù) 108
5.3.4 軟件預(yù)均衡技術(shù)仿真 110
5.4 線性后均衡技術(shù) 111
5.4.1 LMS后均衡技術(shù) 112
5.4.2 RLS后均衡技術(shù) 113
5.5 非線性后均衡技術(shù) 115
5.6 VLC線性/非線性聯(lián)合后均衡技術(shù) 118
5.7 基于無記憶冪級(jí)數(shù)的自適應(yīng)軟件預(yù)均衡技術(shù) 120
5.8 本章 小結(jié) 121
參考文獻(xiàn) 122
第6章 傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)在VLC中的應(yīng)用 125
6.1 傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)在VLC中的應(yīng)用概述 126
6.2 機(jī)器學(xué)習(xí)算法 128
6.2.1 基于聚類的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的信號(hào)處理 152
6.2.5 基于ICA的多帶CAP算法 158
6.3 本章 小結(jié) 176
參考文獻(xiàn) 176
第7章 深度學(xué)習(xí)在VLC中的應(yīng)用 181
7.1 深度學(xué)習(xí)在VLC中的應(yīng)用概述 182
7.2 深度學(xué)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法 183
7.2.1 GK-DNN 183
7.2.2 基于雙分支神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的DBMLP 194
7.2.3 MIMO-MBNN 203
7.2.4 基于STFT的二維圖像網(wǎng)絡(luò)算法 212
7.3 本章 小結(jié) 219
參考文獻(xiàn) 219
第8章 VLCMIMO疊加調(diào)制技術(shù) 223
8.1 MIMO與疊加調(diào)制概述 224
8.2 PAM7疊加調(diào)制 231
8.2.1 傳統(tǒng)PAM-MISO系統(tǒng) 231
8.2.2 等概率預(yù)編碼方案 234
8.2.3 數(shù)值仿真分析 236
8.2.4 基于等概率預(yù)編碼方案的UVLC系統(tǒng) 240
8.3 QAM信號(hào)的疊加調(diào)制 243
8.3.1 疊加調(diào)制 243
8.3.2 接收端的疊加調(diào)制分離技術(shù) 247
8.3.3 基于OC的MISO-VLC實(shí)驗(yàn) 251
8.4 方形星座點(diǎn)疊加調(diào)制 256
8.4.1 方形幾何整形的研究背景 256
8.4.2 方形幾何整形的原理 257
8.4.3 SGS-8QAMUVLC系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究 258
8.4.4 SGS-32QAM和SGS-128QAMUVLC系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究 262
8.4.5 SGS-32QAMFSOVLC系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究 270
8.4.6 SGS-64QAM和SGS-128QAM混合調(diào)制UVLC實(shí)驗(yàn)研究 274
8.5 PS-MISO疊加編碼調(diào)制 282
8.5.1 概率星座整形及疊加編碼調(diào)制技術(shù)在16QAMMISO-VLC系統(tǒng)中的實(shí)驗(yàn)研究 283
8.5.2 概率星座整形及疊加編碼調(diào)制技術(shù)在32QAMMISO-VLC系統(tǒng)中的實(shí)驗(yàn)研究 288
8.6 MBNN的PAM疊加QAM實(shí)驗(yàn) 292
8.7 本章 小結(jié) 297
參考文獻(xiàn) 298
第9章 6GVLC的發(fā)展趨勢(shì) 303
9.1 高速VLC中的新器件 304
9.2 從P2P走向MIMO 306
9.3 柔性器件 307
9.4 6GVLC的挑戰(zhàn)與展望 308
9.5 本章 小結(jié) 311
參考文獻(xiàn) 311
名詞索引 313

本書主要介紹了面向6G的可見光通信關(guān)鍵技術(shù)。介紹了可見光通信的由來，說明了在6G通信中發(fā)展可見光通信的必要性，同時(shí)介紹了國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及6G可見光通信的主要應(yīng)用場(chǎng)景與優(yōu)勢(shì)。其次，分別從可見光通信在6G中的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、可見光通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、優(yōu)選調(diào)制技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)等方面具體介紹了實(shí)現(xiàn)6G可見光通信所采用的優(yōu)選技術(shù)和關(guān)鍵算法。再次，介紹了人工智能在可見光通信中的應(yīng)用以及可見光通信MIMO疊加調(diào)制技術(shù)。本書在介紹具體技術(shù)的同時(shí)，給出了作者的研究團(tuán)隊(duì)基于相關(guān)技術(shù)理論的實(shí)驗(yàn)成果。對(duì)6G可見光通信的未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)