国之重器出版工程可见光通信专用集成电路及实时系统

图书标准信息

• 作者 陈雄斌、毛陆虹、迟楠 著
• 出版社 人民邮电出版社
• 出版时间 2018-12
• 版次 1
• ISBN 9787115499622
• 定价 98.00元
• 装帧 平装
• 开本 小16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 204页
• 字数 250千字
• 正文语种 简体中文
• 丛书 国之重器出版工程·可见光通信关键技术系列

【内容简介】

本书主要介绍可见光通信专用集成电路的设计技术与实例以及实时通信系统的设计及实施案例。全书共分为7章，首先介绍可见光通信技术的特点、分类及发展需求；其次介绍可见光通信光端机的设计与实现、专用集成电路和FPGA的设计及实现；最后介绍了几种可见光通信实时系统的设计及实现以及系统性能评估方法。本书理论与实现相结合，可作为高等院校信息与通信工程、电子科学与技术专业的研究生和本科生教材或相关技术人员的参考书。

【作者简介】

陈雄斌，博士，研究员，研究方向为可见光通信。讲授课程《光通信技术及系统设计》。 毛陆虹，天津大学教授 博士生导师，研究方向：无线通信与光通信。 迟楠，复旦大学信息学院教授。主要研究多维多阶高谱效率光编码和光调制、超高速可见光通信等。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。多次得到中央电视台、凤凰台、英国BBC等知名媒体的报道。

【目录】

目 录

第1章 概 述 1

1．1 可见光通信的概念及背景 2

1．2 可见光通信的技术特点 4

1．3 可见光通信系统的分类 6

1．3．1 按照LED分类 6

1．3．2 按照探测器分类 8

1．3．3 按照调制技术分类 9

1．3．4 按照实时性分类 10

1．4 可见光通信的技术发展需求 11

1．5 本章小结 13

参考文献 13

第2章 可见光通信数字端机设计 15

2．1 数字通信系统的组成 16

2．2 数字调制技术 17

2．2．1 二进制振幅键控 18

2．2．2 二进制频移键控 24

2．2．3 二进制相移键控 29

2．2．4 多进制调制 35

2．3 数字光发射机设计 38

2．3．1 系统的发送器件 39

2．3．2 半导体照明光学特性分析 41

2．3．3 可见光通信信道模型分析 44

2．3．4 可见光发射机设计案例 49

2．4 数字光接收机设计 51

2．4．1 可见光通信探测器 52

2．4．2 信号调制 55

2．4．3 可见光接收机设计案例 56

2．5 高速电路板设计技术 60

2．6 本章小结 70

参考文献 70

第3章 可见光通信模拟高速发射机集成电路设计 73

3．1 可见光通信系统中使用不同光源类型对比 74

3．2 照明与可见光通信共存的方案 75

3．2．1 降压型DC-DC转换器 76

3．2．2 数据放大电路 77

3．3 辅助调制发光二极管 78

3．3．1 预加重电路原理和带有预加重的LED调制电路 79

3．3．2 LED预加重调制驱动电路结构 80

3．4 发射集成电路设计举例 82

3．4．1 原理与设计 82

3．4．2 测试与结果分析 83

3．5 本章小结 87

参考文献 87

第4章 可见光通信接收机模拟集成电路设计 89

4．1 跨阻抗放大器 90

4．1．1 理想一阶跨阻放大器 91

4．1．2 理想二阶跨阻放大器 92

4．2 限幅放大器与输出缓冲器 93

4．2．1 限幅放大器的特性参数 94

4．2．2 级联对带宽的影响 95

4．2．3 输出缓冲级 96

4．3 宽带扩展技术 96

4．3．1 电感峰化技术 97

4．3．2 有源电感峰化技术 98

4．3．3 电容简并 100

4．3．4 零极点对消 101

4．4 自动增益控制放大器 103

4．4．1 自动增益控制放大器结构 103

4．4．2 吉尔伯特可变增益放大器 104

4．4．3 峰值检测器的工作原理 105

4．4．4 峰值检测电路 105

4．4．5 比较器 107

4．5 本章小结 108

参考文献 108

第5章 可见光通信接收机单片集成电路设计 109

5．1 硅基集成电路中的探测器 110

5．1．1 PN型光电二极管 110

5．1．2 P+ N阱 P型衬底CMOS双光电探测器 111

5．1．3 阱衬底结构光电探测器 112

5．1．4 三阱工艺的光电探测器 112

5．1．5 雪崩击穿光电探测器 113

5．1．6 雪崩击穿二极管光电探测器举例 114

5．2 差分探测器与接收机 115

5．2．1 光电集成与差分接收机 115

5．2．2 伪差分光电探测器和集成接收机 115

5．2．3 全差分光电探测器和集成接收机 116

5．2．4 全差分与伪差分接收机性能比较 117

5．3 CMOS工艺全差分接收机 120

5．3．1 协议基于P扩散 N阱和N扩散 P阱型PN结的全差分光电探测器

120

5．3．2 集成全差分光电探测器的全差分跨阻放大器 120

5．3．3 全差分限幅放大器 120

5．3．4 高带宽50 Ω输出缓冲级 122

5．3．5 基于Chartered 0．35 μm EERPOM工艺的光接收机芯片测试结果 123

5．4 本章小结 125

参考文献 126

第6章 高阶调制编码和解调解码的FPGA实现 127

6．1 基于NI平台的高阶QAM的FPGA实现 128

6．1．1 硬件方案 128

6．1．2 发射机设计 132

6．1．3 接收机设计 137

6．1．4 系统性能 139

6．2 基于FPGA的高速基带OFDM收发机的设计与实现 142

6．2．1 引言 142

6．2．2 实现方案与调试方法 142

6．2．3 基带OFDM发射机的设计与实现 145

6．2．4 基带OFDM接收机的设计与实现 149

6．2．5 调试与性能测试 153

6．3 本章小结 158

参考文献 158

第7章 可见光通信实时系统 161

7．1 可见光通信系统性能评估 162

7．2 低速可见光通信系统 165

7．2．1 可见光通信智能家居系统简介 166

7．2．2 可见光通信智能家居系统工作原理 166

7．2．3 可见光通信智能家居系统用户终端 167

7．2．4 可见光通信智能家居系统服务器 168

7．2．5 可见光通信智能家居系统调制器 168

7．2．6 可见光通信智能家居系统解调器 169

7．2．7 可见光通信智能家居系统灯具 170

7．2．8 可见光通信智能家居系统展示 170

7．3 高速可见光通信系统 171

7．3．1 LED器件调制带宽的影响机理分析 171

7．3．2 影响LED器件调制带宽的主要因素 172

7．3．3 量子阱结构及载流子分布对带宽的影响 175

7．3．4 带宽拓展技术 180

7．4 可见光通信系统的功能复用 184

7．5 可见光通信系统的应用前景 196

7．6 本章小结 198

参考文献 198

名词索引 201