前言

广袤的海洋作为生命的发源地，覆盖了地球三分之二的表面积，其丰富的矿物、生物资源激励着人们不懈地探索。随着社会的发展，人们开展的水下活动日益增多，对于高速远距离的水下无线通信的需求逐渐增加，水下无线通信在科研、商业和军事中起到越来越重要的作用。

目前国际上主要基于声波和射频的水下通信技术来实现水下无线通信，然而水下声波通信传输速率低，水下射频通信由于趋肤效应传输距离极短，传输质量不甚理想。而由于蓝绿波段的可见光在水下的损耗系数小，光载波的容量与速率很大，与水下声波通信和水下射频通信相比，水下可见光通信具有传输速率高、带宽大、保密性好、成本低等优势，引起了国际研究组织的关注，具有广阔的应用前景。

可见光通信的概念在2000年提出之后，受到了世界各国的广泛关注，从诞生至今的短短十几年间，可见光通信技术得到了迅猛发展，取得了一个又一个突破性的进展。世界范围内，人们对于水下可见光通信的研究在如火如荼地进行中，水下可见光通信取得了越来越高的传输速率。作为水下无线通信中极具竞争力的候选，从国家战略层面和市场潜力方面来看，水下可见光通信技术已成为国际竞争的制高点。

本书详细阐述了基于LED的水下可见光通信的技术原理。首先介绍了可见光通信的基本概念，追溯了其发展历史，并对其研究趋势进行了展望；接着分别从水下信道建模、水下可见光通信的系统结构、调制方式、均衡技术、水下MIMO光通信技术和水下可见光通信系统中的机器学习算法等方面介绍了实现水下可见光通信所采用的先进技术和关键算法，同时给出了本研究团队基于本书介绍的技术理论取得的实验成果。

此书的撰写得到了科学技术部、国家自然科学基金委员会、上海市科学技术委员会和广东省科学技术厅项目组相关老师和课题组学生的大力帮助。感谢胡昉辰、陈慧、邹鹏、牛文清、哈依那尔、李国强、石蒙、王哲、吴兴邦和于伟翔同学在本书撰写过程中给予的支持与帮助。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，以利于今后改进和提高。