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。     

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。     

太赫兹探测与通信技术新进展

回顾了太赫兹技术的最新进展,并总结了未来的几个重要方向,重点介绍几种关键的太赫兹技术,包括太赫兹源、太赫兹传输、太赫兹调制和太赫兹检测。简要介绍了当前太赫兹技术的发展现状和应用情况,如射电天文学、物体无损检测、医疗成像、安检等太赫兹探测应用和太赫兹通信概况。对太赫兹探测和通信最新技术进展进行了回顾,给出了该领域的前瞻研究方向。     

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。     

太赫兹量子阱探测器研究进展

太赫兹量子阱探测器具有皮秒级的响应时间和1 GHz以上的高速调制性能,是太赫兹快速成像和高速无线通信应用领域非常有前景的探测器.文章综述了太赫兹量子阱探测器的探测原理和设计方法、器件主要性能指标和基于该探测器的应用技术研究进展.研究表明,基于太赫兹量子阱探测器的快速成像系统可以获得物体的细节信息,有望用于安全检查和无损...     

太赫兹通信系统的研究现状与应用展望

随着无线通信技术的发展,对无线通信速率和频率的要求逐年提高。现有无线通信频段已趋于饱和,而太赫兹频段是一个全新的空间。本文按照产生方式分类对近年国内外太赫兹通信研究最新进展进行了综述,并给出未来太赫兹通信系统在光载无线通信、空间领域、军事领域上的可能应用方向。     

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。     

高速长距离太赫兹通信系统研究现状与难点综述

随着低频段频谱资源日益紧张,无线通信载波频率开始向太赫兹频段发展,近年来太赫兹通信系统成为研究热点之一。围绕高速率长距离太赫兹通信系统,对比全电子学和光电子学2类太赫兹通信系统架构,介绍2类不同架构通信系统的国内和国外研究现状,总结全电子学和光电子学通信系统的优缺点,分析太赫兹通信系统的技术难点问题,为高速长距离太赫兹通信技术的发展提供参考。     

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。     

140 GHz高速无线通信技术研究

太赫兹频段的宽带特性使得其在高速无线通信领域存在巨大的应用潜力,当前太赫兹通信存在的主要问题是辐射功率低、大气衰减严重及调制解调困难。该文在提出了基于肖特基二极管次谐波混频技术+16 QAM高速数字调制解调技术的太赫兹波超高速信息传输系统实现方案,该方案提高了太赫兹通信的频谱效率。并在国内首次实现了140 GHz无线通信实验系统,以实验方法验证了太赫兹信道的幅相失真特性完全满足高阶数字信号的传输要求。该系统在0.5 m距离上实现了10 Gbps无线传输实验和高清视频传输,辐射功率-3 dBm,系统误码率小于1e-6。     

无线通信应用太赫兹技术研究进展

在过去的几年里,由于不同频段电磁频谱的传播特性差异、对带宽需求以及技术利用能力提升,无线通信应用的电磁频谱不断提高。在通信领域,为满足无线数据传输需求的爆炸性增长,特别是5G通信的发展,毫米波中低频段应用已经成功实现工程化并开始商业化。而对于以光波为载体的更高频率电磁波的光通信,也已经发展了几十年。在常规无线电波(毫米波)与常规光学(远红外)之间,存在着一段长期未能有效利用的空闲频谱资源,目前被统称为太赫兹频段(0.1~10 THz)。太赫兹频段在高速无线通信领域具备明显优势,成为有潜力的6G通信核心技术。可以预见,对这项技术的使用将助力6G通信实现网络全覆盖、高度智能化及网络安全性全面提升的愿景。文章主要关注通信领域,重点介绍了太赫兹频段的特点、构建太赫兹系统功能的器件类型与工艺集成实现技术。最后,预测了太赫兹通信技术的一些应用场景,进而显示出该技术对通信领域和人们日常生活的促进作用。     

OFDM-RoF原理与关键技术

光通信与无线通信的融合是未来通信的发展方向。正交频分复用（OFDM）技术即将成为下一代无线通信的物理层核心技术。OFDM光载无线（0FDM—RoF）接合了无线通信和光通信的优点,具有高速率、高容量、高频谱利用率的优势。OFDM—RoF系统有光纤色散、光纤非线性、调制非线性等问题,可以利用峰值平均功率比（PAPR）降低算法降低光纤非线性、调制非线性;利用循环前缀、信道估计消除色散影响;利用数字相位共轭、偏载波填充、非线性预补偿、降低序列相关性降低光纤非线性。     

光子太赫兹通信技术

随着无线数据传输速率需求的爆炸式增长,太赫兹频段(0.1~10 THz)以其丰富的频谱资源备受关注。太赫兹光子学的通信技术因具有超宽带、调制效率高、谐波干扰小等技术优势,被公认可以极大地促进数据传输速率向Tbit/s发展。本文以光子太赫兹通信3个方面关键技术的综述分析为基础,包括光子太赫兹通信的收发器件、基带信号处理技术、系统架构与实验验证等,探讨光子太赫兹通信技术的发展趋势,并从宏观与微观尺度展望光子太赫兹通信的潜在应用场景。     

软件定义无线环境:技术、机遇与挑战

无线环境通常表示能够显著改变电磁波在通信设备之间传播的物体集合.软件定义无线环境允许针对不同通信设备以最适宜的方式进行电磁传播规律的编程定制,为无线通信的发展提供了一种新的视角.相比被动抑制无线信道影响的传统通信技术,软件定义无线环境有着更高维度的调控自由度,在新一代移动通信特别是毫米波及太赫兹通信领域具有很大的应用潜力.本文首先介绍了软件定义无线环境的概念、历史沿革及其研究现状.然后给出了其基础模型及相对传统手段展现出来的性能优势.接着总结了软件定义无线环境的系统设计、网络服务支持、网络通信协议等关键技术,并指出软件定义无线环境未来发展所面临的挑战.最后凝练了几个面向新一代移动通信技术的软件定义无线环境研究方向.     

Novel MAC protocol for terahertz ultra-high data-rate wireless networks

Due to having a large bandwidth to support Gbps-level data rate, terahertz communication attracts more and more attention in recent years. However, there are few medium access control （MAC） protocols for terahertz ultra-high data-rate wireless networks, which affects the research and application of terahertz communications. To address this problem and to achieve ultra-high data-rate wireless access with terahertz communication, a novel MAC protocol, called medium access control for terahertz communication （MAC-TC）, is proposed. Through designing a new channel access scheme, a new superframe structure, and related key parameters, MAC-TC can support a maximum data rate up to 10 Gbit/s even higher. Theoretical analysis and simulation results show that our proposed MAC protocol realizes the function of medium access control and attains a maximum data rate of 18.3 Gbit/s, which is 2 times higher than 5.78 Gbit/s, the theoretical maximum data rate of IEEE 802.15.3c standard.