太赫茲無線通信系統(tǒng)研究與基帶設計.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在寬帶無線通信及個域網(wǎng)系統(tǒng)方面具有很強的應用價值。通過對太赫茲波在大氣中傳播問題的研究，可以發(fā)現(xiàn)，大氣對于太赫茲波存在一個傳輸窗口，大概為200-300GHz的窗口。不過，要獲得可行的太赫茲通信解決方案，需要克服很多嚴峻的技術障礙。第一，當有障礙物（比如：人、車輛）臨時阻擋了發(fā)射機和接收機之間的、正在進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐窌r——從無線路由到平板電腦，由于太赫茲波在空氣中傳輸是高度定

2、向的，怎樣變更無線信號的傳輸路徑稱為一個亟待解決的問題。第二，太赫茲無線數(shù)據(jù)鏈路的形式與今天室內(nèi)無線通信系統(tǒng)截然不同，室內(nèi)太赫茲通信系統(tǒng)鏈路的實現(xiàn)，不僅僅是現(xiàn)有技術的擴展，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對點無線通信的基帶電路設計，在基帶鏈路基礎搭建了330GHz太赫茲無線點對點通信系統(tǒng)。整個基帶系統(tǒng)分為發(fā)射機和接收機兩部分。發(fā)射機負責對完成信源編碼的信號進行信道編碼，加擾，加入同步序列，發(fā)射等處

3、理，接收機完成模數(shù)轉換，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：xc6vlx130t）自帶的高速串行GTX發(fā)射器）。在接收端，解調(diào)回來的基帶信號經(jīng)過兩倍率

4、采樣16bit量化進行模數(shù)轉換，截取13bit的采樣數(shù)據(jù)經(jīng)過2倍率抽樣的Golay序列相關器進行幀同步，同時通過比較相關值從兩路抽樣信號中選取信噪比最大的一路信號進行解擾與信道譯碼，信道譯碼采用（2,1,7）Viterbi譯碼算法（3bit軟判決），將譯碼結束的一幀數(shù)據(jù)經(jīng)過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golay序列相關器，解擾器，viterbi譯碼器和usb接口控制器由FPGA實現(xiàn)。最終實驗完成