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双信道WDM光纤无线集成太赫兹传输系统

电子学报 2022年第10期50卷 2311-2317页

作者：李韦萍王凯辉桑博涵余建军复旦大学通信科学与工程系和电磁波信息科学教育部重点实验室上海200433 复旦大学上海先进通信与数据科学研究院上海200433

为了进一步提升当前主流太赫兹系统的通信容量,本文基于光子辅助太赫兹生成技术、波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)、多输入多输出技术(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)以及先进的数字信号处理,提出一种N×N MIMO... 详细信息

为了进一步提升当前主流太赫兹系统的通信容量,本文基于光子辅助太赫兹生成技术、波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)、多输入多输出技术(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)以及先进的数字信号处理,提出一种N×N MIMO光纤-无线-光纤融合太赫兹传输系统模型,搭建双信道WDM的2×2 MIMO实验系统,并成功实现两路3 Gbaud四频相移键控(Quad-frequency Phase Shift Keying,QPSK)信号先后在10 km单模光纤(SMF-28)、3.8 m无线链路、2.2 km SMF-28上的传输,且误码率低于硬判决前向纠错(Hard-Decision Forward Error Correction,HD-FEC)的阈值3.8×10^(-3).

关键词：太赫兹波分复用多输入多输出技术光子辅助

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面向6G的光子太赫兹多副载波通信技术研究

面向6G的光子太赫兹多副载波通信技术研究

作者：许炜梁东南大学

学位级别：硕士

随着数据通信流量需求的与日俱增,传统低频段通信由于带宽的限制,进一步提升通信容量比较困难。在后5G和6G时代,载波频率向更高频率发展并逐步迈入太赫兹波段是一个必然的趋势。太赫兹波(Terahertz,THz)是频率位于0.1～10 THz之间的电磁... 详细信息

随着数据通信流量需求的与日俱增,传统低频段通信由于带宽的限制,进一步提升通信容量比较困难。在后5G和6G时代,载波频率向更高频率发展并逐步迈入太赫兹波段是一个必然的趋势。太赫兹波(Terahertz,THz)是频率位于0.1～10 THz之间的电磁波,具有带宽大、指向性好、穿透性强等优点,是实现超高速无线通信的理想波段之一。由于全电方式产生太赫兹波受制于电子器件的带宽瓶颈,在太赫兹频段实现超高速数据传输难度较大,所以一般采用光子辅助方式产生太赫兹信号。目前的光子太赫兹无线通信系统大部分是单载波(SC)调制格式,受光纤信道色散和非线性效应以及无线信道多径效应的影响较大,从而限制了系统的传输速率。另外,对于矢量调制的光子太赫兹通信系统,成本较高,接收端数字信号处理(DSP)较复杂。为此,本论文对光子太赫兹无线通信系统进行如下研究。首先,提出基于副载波复用(SCM)的光子太赫兹无线通信系统方案,对该系统的总体结构进行设计,对其各个单元的模型进行介绍和推导,对发送端和接收端DSP各个模块的作用和算法进行详细的阐述。其次,分析基于SCM的光子太赫兹无线通信系统存在的关键问题,包括带宽受限、峰均功率比(PAPR)过大以及相位噪声问题,并提出相应的解决方案,包括在发射端使用功率预加重来抵消带宽受限导致的高频副载波的功率衰落,使用硬限幅对信号进行非线性处理来降低PAPR值,使用级联算法来精确估计并补偿高阶调制格式的相位噪声。接着,设计基于矢量调制和外差相干探测的多副载波光子太赫兹无线通信系统的数字解调算法,针对正交相移键控(QPSK)和十六进制正交振幅调制(16-QAM)格式,分别仿真验证其可行性,在300 GHz的太赫兹频段,使用4个副载波分别实现46 Gbit/s QPSK和92 Gbit/s 16-QAM信号的20公里光纤传输和背靠背(B2B)无线传输。然后对使用的两种相位恢复算法的误码性能和硬件复杂度进行比较和分析。最后,设计基于强度调制和外差相干探测的多副载波光子太赫兹无线通信系统的简化DSP算法,针对四电平脉冲幅度调制(PAM-4)相位不敏感和相位敏感两种情况,分别仿真验证该系统传输的可行性,在100 GHz的太赫兹频段,使用4个副载波分别实现了46 Gbit/s相位不敏感PAM-4和46 Gbit/s相位敏感PAM-4信号的25公里光纤传输和B2B无线传输,并对这两种情况进行了比较和分析。

关键词：太赫兹光子辅助副载波复用相位噪声相干探测

相位不敏感的100 GHz光子毫米波相干探测技术

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聊城大学学报（自然科学版） 2021年第5期34卷 1-7页

作者：许炜梁周擎奕王继宽邹昱聪张教朱敏东南大学移动通信国家重点实验室江苏南京210096 网络通信与安全紫金山实验室江苏南京211111

随着5G甚至是6G通信技术的推广和演进,数据通信流量的需求与日俱增,面对频谱资源紧张,对通信大容量、高速率和低延迟等需求逐渐迫切的现状,探寻新的频谱资源,提升系统性能成为急需解决的技术难题。于是,毫米波和太赫兹波进入了人们的视... 详细信息

随着5G甚至是6G通信技术的推广和演进,数据通信流量的需求与日俱增,面对频谱资源紧张,对通信大容量、高速率和低延迟等需求逐渐迫切的现状,探寻新的频谱资源,提升系统性能成为急需解决的技术难题。于是,毫米波和太赫兹波进入了人们的视野,为未来万物互联提供了更多的可能。通过强度调制和外差相干探测仿真实现100 GHz相位不敏感PAM-4信号的产生和无线传输,用离线的数字信号处理(DSP)有效提升误比特率(BER)性能,并全面比较和分析三种比特率情形下各个设备参数与BER性能的关系,这对光子辅助的太赫兹波段电光器件的设计有重要的指导意义。

关键词：光子辅助太赫兹相位不敏感相干探测数字信号处理

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基于微波光子技术的可重构雷达系统

电子科技 2021年第9期34卷 36-40页

作者：曹继明崇毓华梅理朱宇鹏段宗明安徽省天线与微波工程实验室安徽合肥230088 中国电子科技集团公司第三十八研究所安徽合肥230088

针对传统电学雷达系统难以在一套硬件设备上实现宽频段范围内工作波段切换的问题,文中提出了一种可重构微波光子去调频雷达成像系统方案。该方案在发射机中利用级联电光调制器结构实现雷达发射波形的可重构,通过调整本振信号的频率使雷... 详细信息

针对传统电学雷达系统难以在一套硬件设备上实现宽频段范围内工作波段切换的问题,文中提出了一种可重构微波光子去调频雷达成像系统方案。该方案在发射机中利用级联电光调制器结构实现雷达发射波形的可重构,通过调整本振信号的频率使雷达的发射频段能够灵活改变。在接收机中利用平行结构马赫增德尔调制器实现雷达回波信号的去调频接收。通过逆合成孔径雷达成像实验评估了所提出的光子辅助雷达系统的性能。该光子雷达系统在Ku波段的不同带宽下进行验证,发射信号带宽分别为1 GHz和4 GHz,接收机模数转换器的采样率为100 MSa·s^(-1)。实验结果证明微波光子技术能为可重构雷达提供有效的实现方案。

关键词：可重构雷达微波光子雷达去调频接收光子辅助微波光子学雷达成像光子上变频雷达信号产生

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