國之重器出版工程可見光通信專用積體電路及實時系統

《國之重器出版工程可見光通信專用積體電路及實時系統》是2018年人民郵電出版社出版的圖書，作者是陳雄斌、毛陸虹、遲楠。

基本介紹

• 中文名：國之重器出版工程可見光通信專用積體電路及實時系統 
• 作者：陳雄斌、毛陸虹、遲楠
• 出版社：人民郵電出版社
• ISBN：9787115499622

內容簡介

本書主要介紹可見光通信專用積體電路的設計技術與實例以及實時通信系統的設計及實施案例。全書共分為7章，首先介紹可見光通信技術的特點、分類及發展需求；其次介紹可見光通信光端機的設計與實現、專用積體電路和FPGA的設計及實現；最後介紹了幾種可見光通信實時系統的設計及實現以及系統性能評估方法。本書理論與實現相結合，可作為高等院校信息與通信工程、電子科學與技術專業的研究生和本科生教材或相關技術人員的參考書。

作者簡介

陳雄斌，博士，研究員，研究方向為可見光通信。講授課程《光通信技術及系統設計》。 毛陸虹，天津大學教授 博士生導師，研究方向：無線通信與光通信。 遲楠，復旦大學信息學院教授。主要研究多維多階高譜效率光編碼和光調製、超高速可見光通信等。承擔多項國家“973”重大項目課題，自然基金重點項目子課題，“863”重大項目子課題等。多次得到中央電視台、鳳凰台、英國BBC等知名媒體的報導。

目錄

目 錄

第1章 概 述 1

1．1 可見光通信的概念及背景 2

1．2 可見光通信的技術特點 4

1．3 可見光通信系統的分類 6

1．3．1 按照LED分類 6

1．3．2 按照探測器分類 8

1．3．3 按照調製技術分類 9

1．3．4 按照實時性分類 10

1．4 可見光通信的技術發展需求 11

1．5 本章小結 13

參考文獻 13

第2章 可見光通信數字端機設計 15

2．1 數字通信系統的組成 16

2．2 數字調製技術 17

2．2．1 二進制振幅鍵控 18

2．2．2 二進制頻移鍵控 24

2．2．3 二進制相移鍵控 29

2．2．4 多進制調製 35

2．3 數字光發射機設計 38

2．3．1 系統的傳送器件 39

2．3．2 半導體照明光學特性分析 41

2．3．3 可見光通信信道模型分析 44

2．3．4 可見光發射機設計案例 49

2．4 數字光接收機設計 51

2．4．1 可見光通信探測器 52

2．4．2 信號調製 55

2．4．3 可見光接收機設計案例 56

2．5 高速電路板設計技術 60

2．6 本章小結 70

參考文獻 70

第3章 可見光通信模擬高速發射機積體電路設計 73

3．1 可見光通信系統中使用不同光源類型對比 74

3．2 照明與可見光通信共存的方案 75

3．2．1 降壓型DC-DC轉換器 76

3．2．2 數據放大電路 77

3．3 輔助調製發光二極體 78

3．3．1 預加重電路原理和帶有預加重的LED調製電路 79

3．3．2 LED預加重調製驅動電路結構 80

3．4 發射積體電路設計舉例 82

3．4．1 原理與設計 82

3．4．2 測試與結果分析 83

3．5 本章小結 87

參考文獻 87

第4章 可見光通信接收機模擬積體電路設計 89

4．1 跨阻抗放大器 90

4．1．1 理想一階跨阻放大器 91

4．1．2 理想二階跨阻放大器 92

4．2 限幅放大器與輸出緩衝器 93

4．2．1 限幅放大器的特性參數 94

4．2．2 級聯對頻寬的影響 95

4．2．3 輸出緩衝級 96

4．3 寬頻擴展技術 96

4．3．1 電感峰化技術 97

4．3．2 有源電感峰化技術 98

4．3．3 電容簡併 100

4．3．4 零極點對消 101

4．4 自動增益控制放大器 103

4．4．1 自動增益控制放大器結構 103

4．4．2 吉爾伯特可變增益放大器 104

4．4．3 峰值檢測器的工作原理 105

4．4．4 峰值檢測電路 105

4．4．5 比較器 107

4．5 本章小結 108

參考文獻 108

第5章 可見光通信接收機單片積體電路設計 109

5．1 矽基積體電路中的探測器 110

5．1．1 PN型光電二極體 110

5．1．2 P+ N阱 P型襯底CMOS雙光電探測器 111

5．1．3 阱襯底結構光電探測器 112

5．1．4 三阱工藝的光電探測器 112

5．1．5 雪崩擊穿光電探測器 113

5．1．6 雪崩擊穿二極體光電探測器舉例 114

5．2 差分探測器與接收機 115

5．2．1 光電集成與差分接收機 115

5．2．2 偽差分光電探測器和集成接收機 115

5．2．3 全差分光電探測器和集成接收機 116

5．2．4 全差分與偽差分接收機性能比較 117

5．3 CMOS工藝全差分接收機 120

5．3．1 協定基於P擴散 N阱和N擴散 P阱型PN結的全差分光電探測器

120

5．3．2 集成全差分光電探測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 高頻寬50 Ω輸出緩衝級 122

5．3．5 基於Chartered 0．35 μm EERPOM工藝的光接收機晶片測試結果 123

5．4 本章小結 125

參考文獻 126

第6章 高階調製編碼和解調解碼的FPGA實現 127

6．1 基於NI平台的高階QAM的FPGA實現 128

6．1．1 硬體方案 128

6．1．2 發射機設計 132

6．1．3 接收機設計 137

6．1．4 系統性能 139

6．2 基於FPGA的高速基帶OFDM收發機的設計與實現 142

6．2．1 引言 142

6．2．2 實現方案與調試方法 142

6．2．3 基帶OFDM發射機的設計與實現 145

6．2．4 基帶OFDM接收機的設計與實現 149

6．2．5 調試與性能測試 153

6．3 本章小結 158

參考文獻 158

第7章 可見光通信實時系統 161

7．1 可見光通信系統性能評估 162

7．2 低速可見光通信系統 165

7．2．1 可見光通信智慧型家居系統簡介 166

7．2．2 可見光通信智慧型家居系統工作原理 166

7．2．3 可見光通信智慧型家居系統用戶終端 167

7．2．4 可見光通信智慧型家居系統伺服器 168

7．2．5 可見光通信智慧型家居系統調製器 168

7．2．6 可見光通信智慧型家居系統解調器 169

7．2．7 可見光通信智慧型家居系統燈具 170

7．2．8 可見光通信智慧型家居系統展示 170

7．3 高速可見光通信系統 171

7．3．1 LED器件調製頻寬的影響機理分析 171

7．3．2 影響LED器件調製頻寬的主要因素 172

7．3．3 量子阱結構及載流子分布對頻寬的影響 175

7．3．4 頻寬拓展技術 180

7．4 可見光通信系統的功能復用 184

7．5 可見光通信系統的套用前景 196

7．6 本章小結 198

參考文獻 198

名詞索引 201