用于空间领域的太赫兹技术研究概况

作为电磁波中从红外光到微波的过渡区,太赫兹波所具有的独特性能已得到了人们的广泛认识。随着太赫兹辐射源、太赫兹探测器等单元技术研究的不断成熟,美国、欧洲和日本已率先将其应用于空间天文观测、深空探测和对地气象环境监测等领域。重点总结了这些应用中的技术发展情况,并简要分析了太赫兹雷达与通信技术的研究状况和应用前景。     

太赫兹技术在空间领域应用的探讨

太赫兹频段介于红外光波与毫米波之间,是电磁波谱中的重要频段。太赫兹技术已在空间领域展示出良好的应用前景。通过空间太赫兹频段观测可以获得丰富的气象信息、大气信息和深空科学信息。基于太赫兹链路的高频段通信有望突破等离子体黑障的限制,实现无中断的测控通信;高速率小型化的太赫兹通信终端是实现卫星网络的理想选择。太赫兹雷达在航天器自身防御及空间弹道目标预警领域将显示出独特的优势与价值。     

太赫兹科学与技术

太赫兹电磁波段的开发和利用具有重大的科学意义和潜在的应用价值,太赫兹科学技术已经成为本世纪最为重要的科技问题之一,除了本身具有很多重大的科学问题之外,它还是一种非常有效的研究手段。介绍了太赫兹科学技术的发展历史及国内外相关的发展情况,列举了太赫兹波的独特性质,概述了太赫兹科学技术在基础研究领域和应用研究领域的新进展。     

太赫兹时域光谱技术

太赫兹时域光谱技术是最新的太赫兹技术,它基于宽波段太赫兹脉冲,可同时获得太赫兹波形的幅度和相位信息,在材料的远红外物性研究中有重要应用。本文涉及太赫兹时域光谱技术的基本特征、发射、探测技术和主要应用。     

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。     

空间太赫兹信息技术展望

太赫兹技术的飞速进步已经展现出对空间信息领域的积极影响.介绍了太赫兹波的特性及其现有的应用,展望了太赫兹技术在空间信息领域的应用前景,具体分析了太赫兹频段在空间信息获取和空间信息传输两个领域的技术优势.目前,空间科学观测已扩展至太赫兹频段,太赫兹频段雷达可提供高分辨率的着陆场图像及优秀的探测预警性能,太赫兹频段链路可用于航天器集群间通信、航天器内部高速无线通信,并有望成为有效突破等离子体黑障的测控通信手段.     

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。     

太赫兹计量研究进展

太赫兹技术的独特性和优越性吸引着众多科学研究者的关注,在生物医药、信息科学、公共安全、量子研究和太空探测等领域具有巨大应用潜力。这些应用的有效性和可信度都需要以太赫兹相关参数的量值溯源为前提。文章以太赫兹光谱、频率、功率和强度等参数为对象,介绍了太赫兹计量研究的最新进展,分析了各种计量技术的特点,以期促进太赫兹计量技术发展,保障太赫兹研究和应用的量值可靠。     

太赫兹二维成像技术研究进展

太赫兹成像技术在人体安检、无损探伤、质量监控、生物医学、半导体特性表征等许多领域展现出广泛的应用前景。本文综述了各类太赫兹二维成像技术,包括太赫兹扫描成像、太赫兹单像素成像、电光调制太赫兹成像、太赫兹相机直接成像等技术,综述各类成像技术的研究背景,分析了具体的成像方法和成像结果,总结了不同太赫兹成像技术的优缺点并对今后太赫兹成像技术的发展趋势做出展望。     

基于用电信息采集系统的通信技术

用电信息采集系统是对电力用户的用电信息进行采集、处理和实时监控,是利用通信、计算机和自动控制技术实现用电信息的自动采集、负荷控制和自动抄表等功能。其中,通信技术在用电信息采集系统中起着重要作用,是推动电力系统自动化发展的关键。文中主要从本地通信、远程通信和通信协议3方面介绍了通信技术在用电信息采集系统中的应用,并对不同的通信方式进行了研究与分析。     

A Review on Terahertz Communications Research

The increasing demand of unoccupied and unregulated bandwidth for wireless communication systems will inevitably lead to the extension of operation frequencies toward the lower THz frequency range. Higher carrier frequencies will allow for fast transmission of huge amounts of data as needed for new emerging applications. Despite the tremendous hurdles that have to be overcome with regard to sources and detectors, circuit and antenna technology and system architecture to realize ultrafast data transmission in a scenario with extensive transmission loss, a new area of research is beginning to form. In this article we give an overview of emerging technologies and system research that might lead to ubiquitous THz communication systems in the future.     

Hybrid Precoding for Cluster-Based Multi-Carrier Beam Division Multiple Access in Terahertz Wireless Communications

Terahertz (THz) wireless communication has the capability to connect massive devices using its ultra-large spectrum resource.We propose a hybrid precoding schem...     

基于小波包变换的多址通信

新一代无线通信系统要求大容量、高速率、综合业务、适用于各种环境。为满足上述要求,宜采用ＣＤＭＡ／ＴＤＭＡ／ＦＤＭＡ混合多址方式,其中多载波ＣＤＭＡ已成为目前研究热点。本文提出一种基于小波包变换的多载波ＣＤＭＡ或正交小波包分解复用（ＯＷＰＤＭ）－ＣＤＭＡ通信方式,介绍了其基本结构和主要优点。这是一种很有发展前景的多址通信技术。     

基于高能效无线接入网的绿色无线通信关键技术研究

目前,无线通信网络的巨大能耗及其产生的环境问题已经成为通信业乃至全社会关注的焦点。绿色无线通信旨在提高无线通信网络能源使用效率、显著降低网络能耗,受到学术界及业界的普遍关注,业已成为全球通信行业的研究热点。本文从无线通信网络能耗出发,分析了无线通信网络的能耗组成,明确了无线接入网是全网能耗的重点优化目标,并进一步从器件级、链路级和网络级3个层面,全面剖析了基于无线接入网的绿色无线通信基本原理、方法以及通信行业广泛关注的核心技术,力图建立高能效无线接入网络,显著优化无线通信网络能耗。     

自由空间相干光通信技术及发展

对比了相干探测和直接探测,以及自由空间相干光通信和光纤相干通信,对相干自由空间激光通信系统的特点和关键技术进行了讨论,回顾了近年来国外在自由空间相干光通信领域内开展的有关研究计划.最后对相干光通信技术的应用前景进行了展望.     

基于准正交空时分组编码的空间激光通信

准正交空时分组编码(QOSTBC)是一种正交空时编码的变换编码结构,将时间分集和空间分集相结合,具有高效的分集利用率和编码效率。QOSTBC是解决大气湍流对光通信影响的有效手段之一。在研究了大气信道特性的基础上,提出一种基于QOSTBC结构和空间分集光通信系统的信道模型;介绍了QOSTBC原理,分析了系统的信道容量和误码率(BER);利用蒙特卡罗仿真比较了采用空时分集编码与未使用分集编码系统的容量及BER的情况。结果表明,使用QOSTBC系统的信道容量随发射天线数增加而递增,误码性能得到有效改善。QOSTBC与Alamouti编码系统相比系统信噪比节省约9dB,说明该系统具有编码所提供的良好信道容量和误码性能,能够有效地抑制大气湍流对光通信所产生的光强起伏影响。     

策略路由技术在宽带接入中的应用

策略路由技术是一种比传统基于目的地更灵活的路由技术，它根据数据包的一些特性通过人为定义策略来进行数据包的路由，大大提高网络的效率和灵活性，应用在基于源IP地址的策略路由、QoS的支持、节省开销、负载均衡等方面，就策略路由技术在宽带接入中的应用来展开对策略路由技术的阐述。     

The Future Generations of Mobile Communications Based on Broadband Access Methods

The forthcoming mobile communication systems are expected to provide much variety of services from high quality voice to high definition videos through high data rate wireless channels at anywhere in the world. High data rate requires broad frequency bands, and sufficient broadband can be achieved in higher frequency bands such as microwave, Ka-band and millimeter-wave. Broadband wireless channels have to be connected to broadband fixed networks such as the Internet and local area networks. The future generation systems will include not only cellular phones, but also many new types of communication systems such as broadband wireless access systems, millimeter-wave LAN, intelligent transport systems (ITS) and high altitude stratospheric platform station (HAPS) systems. The key words in the future generations of mobile communications are multimedia communications, wireless access to broadband fixed networks and seamless roaming among different systems. This article discusses the future generations mobile communication systems.