太赫茲無(wú)線通信系統(tǒng)研究與基帶設(shè)計(jì).pdf

1、太赫茲波的高度定向性與太赫茲頻段的高帶寬，使得太赫茲通信技術(shù)在寬帶無(wú)線通信及個(gè)域網(wǎng)系統(tǒng)方面具有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)對(duì)太赫茲波在大氣中傳播問(wèn)題的研究，可以發(fā)現(xiàn)，大氣對(duì)于太赫茲波存在一個(gè)傳輸窗口，大概為200-300GHz的窗口。不過(guò)，要獲得可行的太赫茲通信解決方案，需要克服很多嚴(yán)峻的技術(shù)障礙。第一，當(dāng)有障礙物（比如：人、車(chē)輛）臨時(shí)阻擋了發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的、正在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐窌r(shí)——從無(wú)線路由到平板電腦，由于太赫茲波在空氣中傳輸是高度定

2、向的，怎樣變更無(wú)線信號(hào)的傳輸路徑稱為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。第二，太赫茲無(wú)線數(shù)據(jù)鏈路的形式與今天室內(nèi)無(wú)線通信系統(tǒng)截然不同，室內(nèi)太赫茲通信系統(tǒng)鏈路的實(shí)現(xiàn)，不僅僅是現(xiàn)有技術(shù)的擴(kuò)展，而且必須融入許多新的思路和理念。
　　本文提出了一種適合于太赫茲點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無(wú)線通信的基帶電路設(shè)計(jì)，在基帶鏈路基礎(chǔ)搭建了330GHz太赫茲無(wú)線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信系統(tǒng)。整個(gè)基帶系統(tǒng)分為發(fā)射機(jī)和接收機(jī)兩部分。發(fā)射機(jī)負(fù)責(zé)對(duì)完成信源編碼的信號(hào)進(jìn)行信道編碼，加擾，加入同步序列，發(fā)射等處

3、理，接收機(jī)完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，幀同步，解擾，信道譯碼。在發(fā)射端， PC完成信源編碼，打包和壓縮，經(jīng)USB2.0接口將信號(hào)傳輸?shù)紽PGA，F(xiàn)PGA完成信道編碼（信道編碼使用（2,1,7）卷積碼編碼），加擾，加入同步序列（同步序列使用的是Golay序列，參考了802.11ad協(xié)議中的Ga64與Gb64序列）和基帶發(fā)射（發(fā)射模塊是VIRTEX6芯片（芯片型號(hào)：xc6vlx130t）自帶的高速串行GTX發(fā)射器）。在接收端，解調(diào)回來(lái)的基帶信號(hào)經(jīng)過(guò)兩倍率

4、采樣16bit量化進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，截取13bit的采樣數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)2倍率抽樣的Golay序列相關(guān)器進(jìn)行幀同步，同時(shí)通過(guò)比較相關(guān)值從兩路抽樣信號(hào)中選取信噪比最大的一路信號(hào)進(jìn)行解擾與信道譯碼，信道譯碼采用（2,1,7）Viterbi譯碼算法（3bit軟判決），將譯碼結(jié)束的一幀數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)USB2.0傳輸?shù)浇邮誔C端，接收PC端完成信源譯碼，解壓與收包；其中g(shù)olay序列相關(guān)器，解擾器，viterbi譯碼器和usb接口控制器由FPGA實(shí)現(xiàn)。最終實(shí)驗(yàn)完成