0.14 THz 10 Gbps无线通信系统

太赫兹通信由于其固有的宽带特性,在Gbps以上的高速无线通信领域受到广泛关注。本文描述了一种工作在0.14 THz频段的无线通信系统,传输速率达10 Gbps。该系统基于超外差结构,中频采用数字信号处理技术进行16QAM高阶数字信号调制解调,依靠肖特基二极管次谐波混频技术实现从中频到太赫兹信号的频谱搬移。目前该系统已经通过了500 m 10 Gbps距离无线传输实验验证,通信频段为133.8 GHz～137.4 GHz,带宽3.6 GHz,发射功率0 dBm,传输误码率低于10-6。     

140GHz高速无线通信技术研究

随着经济的发展以及互联网技术的进步,人们对于无线通信的速率要求越来越高。高速无线通信从传统的Mbps转变为Gbps已经成为一个研究热点之一,现阶段已经取得了较大的进步。目前140GHz高速无线通信技术主要存在的弱点是辐射功率不够高、调节调制过程中比较困难以及受到天气的影响较重等,本文将从太赫兹通信验证系统、光通信系统以及微波毫米波通信系统等角度出发,研究显示太赫兹通信验证系统对140GHz无线通信技术的应用前景比较广泛。     

太赫兹高速无线通信：体制、技术与验证系统

对太赫兹高速无线通信的国内外现状和发展趋势进行了全面的综述与分析。首先介绍了太赫兹通信的特点、频段和调制体制。在此基础上详细讨论了太赫兹无线通信的关键技术,包括太赫兹产生和功率放大技术、太赫兹接收检测技术、太赫兹调制解调技术、太赫兹传输技术、太赫兹高速通信数据流和网络协议技术、太赫兹集成微系统技术;然后重点介绍了日本、德国、美国和中国的几个典型的太赫兹通信验证系统;最后对太赫兹高速无线通信的应用和发展进行了展望。     

高速无线通信技术研究综述

随着多个领域对无线通信的速率要求越来越高,从几百Mbps到几十Gbps,高速无线通信成为通信技术的一个前沿研究热点,并取得了重要的研究进展。详细介绍了微波毫米波通信系统、光通信系统和太赫兹通信系统3类主要的高速无线通信系统各自的研究现状及取得的成果,分析了它们采用的技术路线,并比较了各系统的优缺点,其中重点关注了它们各自采用的调制解调方式,最后展望了高速无线通信技术进一步的研究方向。     

太赫兹无线和有线融合通信技术的研究与展望

随着5G的移动互联及物联网相交织等新型业务的蓬勃发展,对未来通信系统传输容量、传输速度以及误码率等要求愈来愈高。介于毫米波与远红外光之间的太赫兹频段兼有微波和光波的特性,具有低量子能量、大带宽、良好的穿透性。近年来太赫兹通信系统成为研究热点之一,但太赫兹无线通信存在视距传播以及较大路径损耗缺点,太赫兹无线和有线融合传输则兼具两者优点。本文分析了光子太赫兹信号产生、光子太赫兹无线链路传输和光子太赫兹光纤链路传输过程中涉及的器件和技术,重点介绍了太赫兹有线传输的研究现状,并通过基于强度调制直接检测实现1.485 GBaud 350 GHz的1 m太赫兹光纤有线实时传输视频实验,展现了太赫兹有线传输巨大的发展潜力。     

面向通信系统的太赫兹调制技术进展现状

地面移动通信、互联网与航天技术等的高速发展使得太赫兹通信系统备受关注,其中太赫兹调制器负责将基带信号调制到太赫兹频段,是太赫兹通信系统的关键组件,也是近年来太赫兹通信硬件系统的研究热点。介绍了主要面向通信系统的太赫兹调制器的电子学实现手段,并通过阐述使用混频调制和载波直接调制方案的调制器件性能,以及应用各类调制器件的典型通信系统性能,分析比较了不同实现方法的优势和存在的问题。     

石墨烯太赫兹调制器及330 GHz无线通信系统

现有太赫兹无线通信系统通常采用微波倍频或直接调源的方式。本文从太赫兹波空间调制技术出发,研究了一种基于直接调制技术的太赫兹无线通信系统。重点探索了一种基于石墨烯/半导体硅的复合结构(GOS),研究出调制速率达到1 MHz,调制深度50%以上,工作频带覆盖0.2 THz~2 THz频段的新型全光学太赫兹调制器。在此基础上,构建了330 GHz载波频率的太赫兹无线通信系统,实现了1 Mbps的通信速率。     

基于THz QCL 和THz QWP 的数字通信演示系统

随着无线通信速率需求的增加和材料生长、器件工艺制作水平的提高,太赫兹（THz）通信已成为未来高速无线通信系统发展的一个重要方向。介绍了太赫兹通信的特点以及国际上太赫兹通信系统的发展现状,并报导了一种利用太赫兹量子级联激光器（THz QCL）作为发射源,太赫兹量子阱探测器（THz QWP）作为接收器的太赫兹数字通信演示系统。该系统采用On-Off-Key（OOK）调制和直接强度检测方式,通信频点为3.9 THz,通信距离为2.2 m,传输速率可达1 Mbps 以上。最后探讨了该系统的带宽限制因素及其在通信速率方面的潜力。     

一种多带非相干光子太赫兹通信系统中的SSBI抑制技术

光子太赫兹通信具有大带宽、低传输损耗等优势，故成为6G超高速无线通信的研究热点。由于极低的用户端复杂性和成本，基于非相干的包络检波太赫兹接收技术备受关注。提出了一种多带非相干光子太赫兹通信系统。通过多带自适应调制，实现高性能太赫兹点对多点覆盖传输；此外，通过光域自适应滤波，抑制非相干包络检波时多带之间的信号-信号拍频串扰，实现每个子带信号的低算法复杂度和低功耗接收。实验中，根据系统的传输响应，3个子带分别使用5.75 G Baud 64QAM、16QAM和4QAM的自适应调制方式；再通过自适应单边带光滤波，接收端仅使用最小均方均衡算法即成功实现了300 GHz频段多带太赫兹信号的2 m无线传输。     

310 GHz太赫兹通信系统设计

太赫兹波具有传输速率高、容量大、方向性好、抗干扰能力强等特点,由于大气损耗大和大功率源的缺乏,较适用于短距离无线通信。基于300 GHz频段的优良特性,设计了一种310 GHz太赫兹无线通信系统。通信链路基于美国亚毫米波与太赫兹产品制造公司(VDI)的谐波混频和超外差收发,系统主要由倍频器、功率放大器、滤波器和VDI次谐波混频器构成。根据链路预算搭建实际通信系统,仿真和实验结果证明：随着通信速率的升高,解调信号的失真逐渐增加。通信距离1 m条件下,系统能实现10 Gbps无误码传输,当速率达到11 Gbps时,误码率为5×10-6。     

自适应OFDM调制解调

OFDM以其频谱利用率高、抗多径干扰能力强等特点在高速数据通信领域获得了广泛应用,但是固定调制解调技术没有实现带宽资源的有效利用。自适应OFDM调制解调根据信道估计的结果对比特与功率进行动态分配以达到充分利用频带资源、提高系统整体性能的目的。对OFDM自适应调制解调的基本原理及其关键技术进行了较为全面的分析。     

一种基于MSK调制的直扩/跳频系统设计与实现

基于MSK调制的直扩/跳频混合扩频通信系统不仅具有较高的抗干扰性和保密性,还具备较好的频带利用率和误码性能。结合直扩/跳频混合扩频系统和MSK调制的原理和特点,设计了一种基于MSK调制的直扩/跳频混合扩频通信系统,给出了系统构成、工作原理和相关算法,并搭建硬件平台对其解调性能进行仿真分析,得出系统采用部分匹配滤波法进行解调是比较可行的结论。     

QAM调制分析与其SystemView仿真实现

正交振幅调制OAM(Ouadrature Amplitude Modulation)是一种频谱利用率很高的调制方式.文章在介绍OAM调制、解调原理的基础上,深入探讨了OAM的频谱利用率和误码率性能.并在SystemView下对该系统进行了完整仿真.通过仿真观察到调制与解调信号的波形,星座图以及OAM信号功率谱密度曲线,并对仿真结果进行了分析.由分析结果可知,OAM调制系统具有很高的频谱利用率以及较好的误码率性能,因此可增大系统容量,同时也保证了系统的可靠性.     

基于FPGA技术实现的OFDM基带调制系统

OFDM基带调制的目的是将高速的串行数据流转换成并行的低速数据流,再调制到频谱是正交重叠的子载波上进行传输,以便于提高频谱利用率。OFDM可以采用IFFT/FFT实现调制解调,在本设计中采用FPGA技术可以比较容易地实现OFDM通信系统的的调制器部分。整个系统包括RS编码、交织、QAM星座映射,IFFT和插入CP等模块,经过仿真验证:提高了系统的处理速度,具有较高的应用价值。     

基于瞬时频率谱的码元速率估计方法

数字通信中码元速率的估计对调制信号的识别、非合作通信的盲解调和无线电频谱监测等有着重要意义。为此,本文提出了一种基于瞬时频率谱的码元速率估计方法。该方法首先利用Hilbert变换将实信号变换为复信号,再利用微分算法求取信号的瞬时频率,然后对瞬时频率值进行Fourier变换,根据变换结果的谱得到码元速率的估计值。经对该方法仿真分析和实际应用,表明其具有准确性高、计算量小以及受噪声、滚降系数及载频影响小等特点。     

基于FPGA的CDMA调制/解调技术的研究与实现

基于水声通信系统的需求,设计了基于FPGA的CDMA技术的调制/解调模块,选用m序列作扩频码,BPSK作为调制方式。该设计在EP3C10E144C8N芯片上,实现了各个功能模块,完成了CDMA调制/解调功能,仿真结果表明该设计功能正常并且工作稳定。CDMA调制/解调模块将应用于水声通信系统。     

基于低采样率数模转换器和模数转换器的太赫兹发射机线性化

太赫兹(THz)频率高、带宽大,是6G移动通信中极具优势的潜在无线频谱资源。然而太赫兹器件的非线性失真,限制了功率转换效率与通信传输距离。若采用传统数字预失真(DPD)技术对其进行非线性校正,通常要求数模转换器(DAC)和模数转换器(ADC)的采样速率达到信号带宽的5倍,对于太赫兹频段难以应用。因此,该文提出一种低速率DAC和ADC的DPD算法对太赫兹发射机的非线性进行校正。该方法主要分为3个步骤:首先利用低采样率ADC获取的观测数据进行上采样,恢复出带宽受限的高采样率的观测信号,此时信号采样率为信号带宽的5倍,可以有效表征出5阶非线性失真;然后建立带宽受限的DPD模型,采用最小二乘算法提取DPD校正系数;最后对校正后的信号进行下采样送往DAC以校正发射通道的非线性失真。仿真结果表明,当DAC和ADC工作在1.25倍基带信号速率的采样率条件下,对于64-QAM调制信号,该方法可以把误差矢量幅值(EVM)从8.46%降低到2.27%,从而可以支持更高阶的调制方式。     

一种大气激光通信系统抗干扰调制/解调技术

空间光通信以大气为介质进行信息传输时,不可避免地受到大气散射、大气湍流及背景光等因素的影响。针对大气信道对通信质量的影响,提出了基于激光偏振态参数的调制与解调技术,设计了一种基于偏振移位键控(PolSK)的大气激光通信系统并对其原理进行了简要分析。该通信系统采用偏振移位键控的调制方式,即利用圆偏振光的两种旋态(左旋和右旋)进行编码、调制从而实现数据的传输,接收端采用平衡探测方法进行光信号解调。对系统性能进行仿真分析,结果表明,基于激光偏振态参数的调制与解调技术在抗大气环境干扰、提高数据传输速率和降低误码率等方面具有优越性,在未来的空间激光通信领域有广阔的发展空间和应用前景。     

THz wireless communication system based on wavelet transform

With a very wide frequency band not allocated at present, THz waves have many optimal characteristics such as high transmission rate, large capacity, and high security. The research of THz communication technology has become a hotspot in wireless communication. For THz wireless communications, it is crucial to study advanced electrical signal processing techniques. In this paper, in view of the shortcomings of traditional orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) technology, we propose wavelet transform orthogonal multicarrier modulation method in THz system. In addition, we study THz channel coding technology to ensure that the THz wireless communication baseband system has better bit error rate (BER) performance and low computational complexity. Based on above, a THz wireless communication baseband system is conceived.