[发明专利]一种短距离太赫兹通信系统及信号发送、接收方法

说明书

本发明公开了一种短距离太赫兹通信系统，短距离太赫兹通信系统包括发送端和接收端，发送端包括：发送控制模块，用于根据GPS或北斗卫星导航系统的授时获取同步时钟，基于同步时钟同时输出16路基带数据至基带处理模块；发送基带处理模块，用于获取16路基带数据通过高速数据处理生成中频信号；发送太赫兹混频器，用于根据预置的本振源和倍振器将中频信号进行二次上变频处理生成2组8路太赫兹信号；发送喇叭天线，用于将2组太赫兹信号向空间传播。本发明还公开了一种短距离太赫兹通信的信号发送、接收方法，从而能够充分利用太赫兹频段连续频谱大带宽的特点实现高速的无线通信。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种短距离太赫兹通信系统及信号发送、接收方法。

背景技术

随着无线通信技术的迅猛发展及用户对大容量高速率无线通信业务需求的日益增多，因此，提升无线通信系统的信道容量和速率是重要研究内容。而当前的移动通信技术包括5G，所使用的频段大都集中在6GHz以下。在6GHz以下频段频谱资源基本被分配完，拥挤并且紧张，所面临的电磁环境复杂，不能提供连续的大带宽频谱资源。而在太赫兹频段(大于100GHz)，频谱资源丰富，电磁环境相对纯净，适合实现大带宽、高速率的无线通信。根据香农定理，在信噪比一定的情况下，信道带宽越大通信系统的容量越大。

在太赫兹频段设计的无线通信系统，能达到的最大带宽取决于射频前端电路的工作带宽、线性度和中频数模/模数转换器(ADC/DAC)的可处理信号的带宽等。但是，目前在太赫兹频段设计的无线通信系统在传输速率上低于500Gbps，传输速率无法达到Tbps级别。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种短距离太赫兹通信系统及信号发送、接收方法，能够充分利用太赫兹频段连续频谱大带宽的特点实现高速的无线通信，并且能够实现至少1Tbps的空口传输速率。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面一种短距离太赫兹通信系统，所述短距离太赫兹通信系统包括发送端和接收端，所述发送端包括：发送控制模块，用于根据GPS或北斗卫星导航系统的授时获取同步时钟，基于所述同步时钟同时输出16路基带数据至基带处理模块；发送基带处理模块，用于获取所述16路基带数据通过高速数据处理生成中频信号；发送太赫兹混频器，用于根据预置的本振源和倍振器将所述中频信号进行二次上变频处理生成2组8路太赫兹信号；发送喇叭天线，用于将所述2组太赫兹信号向空间传播。

在一些实施方式中，基带处理模块包括：串并转换单元，用于将所述16基带数据经过时间分割串并变换生成16路并行数据；校验单元，用于对16路并行数据进行循环冗余校验；符合映射单元，用于采用16路正交振幅调制对经过校验的所述16路并行数据进行调制生成数字调制信号。数模转换单元，用于对所述数字调制信。

在一些实施方式中，太赫兹混频器包括：频率范围为10.8-12.5GHz的本振源、10倍倍频器和6倍变频器；将所述中频信号进行上变频处理生成8路210GHz-232GHz太赫兹信号；和将所述中频信号进行上变频处理生成8路130GHz-152GHz太赫兹信号。

在一些实施方式中，接收端包括：接收喇叭天线，用于接收太赫兹信号；接收太赫兹混频器，用于根据预置的本振源和倍振器将所述太赫兹信号进行上变频处理生成中频信号；低噪声放大器，用于将所述中频信号放大至下述接收基带处理模块可采样的频率并传输至所述接收基带处理模块；接收基带处理模块，用于将放大后的所述中频信号进行解调生成基带数据；接收控制模块，用于将所述基带数据进行数据误码率和传输速率的统计生成数据统计结果输出显示。

在一些实施方式中，接收喇叭天线和所述发送喇叭天线均为单极化喇叭天线，所述接收喇叭天线和所述发送喇叭天线基于喇叭天线的旁瓣抑制布置。