[發明專利]一種用于黑障區高速無線通信的太赫茲無線發射機

有效

• 申請號: 201811399554.8
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109495212B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 吳秋宇;汪朝暉;郝鑫;范進;林長星;鄧賢進
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院電子工程研究所
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L27/20;H04B10/90
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 蔣斯琪

1.一種用于黑障區高速通信的太赫茲無線發射機，其特征在于：按照信息的發送方向依次包括組幀模塊、糾錯編碼模塊、交織模塊、符號映射模塊、成型濾波模塊、數模轉換器、I/Q混頻器、帶通濾波器、功率放大器，功率放大器的輸出端接入饋源網絡，所述饋源網絡上設置有由幅相調節控制模塊控制的幅相調節組件；

所述符號映射模塊用于將信息比特映射為符號，獲得I、Q兩路符號流，實現信息比特到符號的轉換；

所述成型濾波模塊用于將I、Q兩路符號流轉換為I、Q兩路數字基帶信號；

所述數模轉換器用于將I、Q兩路數字基帶信號轉換成I、Q兩路模擬基帶信號；

所述I/Q混頻器用于將I、Q兩路模擬基帶信號轉換成一路太赫茲射頻信號；

在所述饋源網絡中，在幅相調節控制模塊的控制下，經過幅相調節組件的幅度、相位的調節后，將太赫茲射頻信號按照一定的波束方向發射出去；

所述太赫茲無線發射機適用的工作太赫茲頻段高于300GHz；

所述幅相調節控制模塊根據通信合作方的位置和本發射機所處飛行器平臺的姿態計算波束所需的指向角度，并調節幅相調節組件對射頻信號進行幅相調節，使波束指向通信合作方。

2.根據權利要求1所述的用于黑障區高速通信的太赫茲無線發射機，其特征在于：所述太赫茲射頻信號經過環繞安裝于飛行器表面的共形陣列天線按照一定的波束方向發射出去。

3.根據權利要求1所述的用于黑障區高速通信的太赫茲無線發射機，其特征在于：所述組幀模塊將待發送信息比特進行組幀。

4.根據權利要求1所述的用于黑障區高速通信的太赫茲無線發射機，其特征在于：所述糾錯編碼模塊用于對組幀后的信息比特進行糾錯編碼，采用低密度耦合校驗碼編碼，對編碼矩陣的定義根據實際需求進行設置。

5.根據權利要求1所述的用于黑障區高速通信的太赫茲無線發射機，其特征在于：所述交織模塊采用傳統的交織算法，交織分組長度根據實際需求設置。

6.根據權利要求1所述的用于黑障區高速通信的太赫茲無線發射機，其特征在于：所述符號映射模塊采用QPSK映射方式，用于將信息比特映射為符號。

7.根據權利要求1所述的用于黑障區高速通信的太赫茲無線發射機，其特征在于：所述成型濾波模塊包含上采樣功能。

8.根據權利要求1所述的用于黑障區高速通信的太赫茲無線發射機，其特征在于：所述數模轉換器包括有兩個分別對應I、Q兩路數字基帶信號的數模轉換器，分別用于將I、Q兩路數字基帶信號轉換成對應的I、Q兩路模擬基帶信號。

9.根據權利要求1所述的用于黑障區高速通信的太赫茲無線發射機，其特征在于其信息處理流程如下：首先，待發送的高速信息比特經過組幀模塊，形成一定幀結構的分組數據，便于接收機實現同步；所述分組數據經過糾錯編碼模塊，進行編碼處理；編碼后的數據經過交織模塊進行數據交織；經過交織的數據再經過符號映射模塊進行符號映射，獲得I、Q兩路符號流；所述I、Q兩路符號流均經過成型濾波模塊，進行包括上采樣的成型濾波，分別輸出I、Q兩路數字基帶信號；所述I、Q兩路數字基帶信號分別送入對應的DAC，得到I、Q兩路模擬基帶信號；所述I、Q兩路模擬基帶信號進入I/Q混頻器，實現基帶信號到太赫茲射頻信號的上變頻；所述太赫茲射頻信號依次經過帶通濾波器、功率放大器，得到發射射頻信號并送入饋源網絡；在饋源網絡中，發射射頻信號被分配到共形陣列天線的子陣元，在幅相調節控制模塊的控制下，經過幅相調節組件的幅度、相位的調節后，按照一定的波束方向發射出去。