[发明专利]一种基于伪码辅助的用于太赫兹通信的同步方法

说明书

本发明公开的一种基于伪码辅助的用于太赫兹通信的同步方法，属于通信信号处理领域。发送端将伪随机序列载波同步导频插入数据基带信号频谱零频处，将伪随机序列位同步导频插入数据基带信号频谱第一个零点f₀处；再将此组合信号输入至DAC，输出的模拟信号与太赫兹载波混频后，由天线发送到无线信道。接收端利用本地正交太赫兹载波与接收到的信号进行第一次混频，提取载波同步导频；通过对载波同步导频捕获跟踪，辅助数据信号实现载波同步；载波同步之后，将第一次混频后的I路信号与频率为f₀的载波进行第二次正交混频，提取位同步导频；通过对位同步导频捕获跟踪，辅助数据信号实现位同步；本发明能够降低信号处理运算量与硬件电路实现的复杂度。

技术领域

本发明涉及一种用于太赫兹通信的同步方法，属于通信信号处理领域。所述的同步方法包括载波同步方法和位同步方法。

背景技术

太赫兹(THz)波是电磁频率在0.1～10THz(波长在3mm～30μm)之间的电磁波波段，介于微波与远红外光之间，位置处于宏观经典理论向微观量子理论的过渡区，是最后一个尚未完全认知和利用的频段。太赫兹通信则是使用太赫兹波作为信息载体进行的通信，集成了微波通信与光通信的优点，同时相比较两种现有通信手段，太赫兹通信表现出一些特有的优良性质，首先，太赫兹的频段比微波通信要高出l～4个数量级，这也就意味着它可以承载更大的信息量，轻松解决目前战场信息传输受制于带宽的问题，传输速率可达数十Gbps能满足大数据传输速率的通信要求。其次，太赫兹波束更窄,具有极高的方向性、更好的保密性、较强抗干扰和云雾及伪装物穿透能力，可以在大风、沙尘以及浓烟等恶劣的战场环境下以极高的带宽进行定向、高保密甚至明码军事通信。

在无线通信过程中，由于信号发射端和接收端之间的相对运动以及卫星时钟和接收机晶振的频率漂移等原因，当信号在太赫兹频段通信时，会产生高至几十兆赫兹的载波频率偏移和高至几兆赫兹的码速率偏移，并且载波频率偏移量随着载波频率的增加呈线性增长，码速率偏移量随着数据传输速率的增加呈线性增长，影响了信号的正常传输。为了消除载波频率偏移和码速率偏移对信号传输造成的影响，需在接收端调整本振载波频率与对数据信号进行采样的高速ADC的采样时钟，从而实现载波同步和位定时同步。若用传统的数字信号处理的方式处理接收到的信号，则根据奈奎斯特采样定律，需使用采样率为数十GHz的模数转换器ADC对接收到的信号进行采样，而采样率高达数十GHz的ADC和通带截止频率高达数十GHz的宽带低通滤波器的实现复杂度高，硬件开销过大，难以在工程应用中实现，所以设计一种工作在太赫兹频段下的接收机是目前亟待解决的问题。