[發明專利]調制信號生成方法和太赫茲無線傳輸方法及系統

有效

• 申請號: 202110782669.0
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113726445B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 朱敏;張教;李沁茹;華炳昌;鄒昱聰;雷明政;蔡沅成;李愛杰;黃永明;尤肖虎
• 申請（專利權）人: 網絡通信與安全紫金山實驗室;東南大學
• 主分類號: H04B10/54
• 分類號: H04B10/54;H04B10/556;H04B10/50
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 周玲

本發明涉及一種調制信號生成方法、一種太赫茲無線傳輸方法及系統。該調制信號生成方法包括：為各個用戶數據分配子帶，并對各個用戶數據進行幅度調制，以得到實數信號；基于各所述實數信號得到子帶調制信號；根據各個所述子帶調制信號得到多帶調制信號。上述調制信號生成方法，通過為各用戶數據分配子帶，并對各子帶中的數據進行幅度調制，可以實現多個用戶數據分別采用不同速率在同一信道中傳輸，提高了頻譜效率和傳輸容量，使得多用戶數據分配更加靈活。

技術領域

本發明涉及無線傳輸技術領域，特別是涉及調制信號生成方法和太赫茲無線傳輸方法及系統。

背景技術

為滿足移動數據業務對更高傳輸速率及更大傳輸容量的需求，太赫茲(0.1THz-10THz)頻段以其大帶寬、高頻率近年來吸引了大量研究興趣。為進一步降低成本、簡化系統，基于強度調制(intensity modulation，IM)和直接檢測(direct detection，DD)的太赫茲無線傳輸系統被廣泛研究，與相干檢測方案相比，該系統具有更低的復雜度和成本。基于IM/DD，并結合先進的調制格式和數字信號處理技術(DSP)的太赫茲無線傳輸系統是實現多用戶接入的一種有效方案。近年來，先進的高階編碼調制技術被廣泛應用以提高頻譜效率。IEEE P802.3bs 400GbE工作組采用PAM-4作為工業標準，因其數字信號處理技術DSP架構更簡單、能耗更低；離散多音頻調制(Discrete Multi Tone,DMT)對光纖色散有較強的恢復能力和較高的頻譜效率，同樣被廣泛應用。然而，脈沖幅度調制(Pulse AmplitudeModulation，PAM)和離散多音頻調制不能通過簡單的IM/DD方案實現多用戶訪問，往往需要付出巨大的功耗和成本代價。

因此，在基于IM/DD的太赫茲無線傳輸系統領域，仍未出現能夠實現多用戶接入，同時成本較低的高效傳輸方案。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種調制信號產生方法和一種太赫茲無線傳輸方法及系統。

一種調制信號生成方法，所述調制信號生成方法包括：為各個用戶數據分配子帶，并對各個用戶數據進行幅度調制，以得到實數信號；基于各所述實數信號得到子帶調制信號；根據各個所述子帶調制信號得到多帶調制信號。

上述調制信號生成方法，通過為各用戶數據分配子帶，并對各子帶中的數據進行幅度調制，可以實現多個用戶數據分別采用不同速率在同一信道中傳輸，提高了頻譜效率和傳輸容量，使得多用戶數據分配更加靈活。

所述調制信號生成方法還包括：對所述多帶調制信號進行數字信號處理操作，得到數字多帶調制信號；對所述數字多帶調制信號進行數模轉換，以得到模擬多帶調制信號。

在其中一個實施例中，所述數字信號處理操作包括：重采樣操作和/或歸一化操作。

一種太赫茲無線傳輸方法，所述太赫茲無線傳輸方法包括：根據上述任一實施例中所述的調制信號生成方法，基于各所述用戶數據生成多帶調制信號；將所述多帶調制信號加載到太赫茲載波上得到光信號；通過有線傳輸方式傳輸所述光信號；根據所述光信號得到載頻為太赫茲的傳輸信號，并通過無線傳輸方式發射所述傳輸信號。

在其中一個實施例中，生成所述太赫茲載波的方法包括：產生第一光載波和第二光載波，所述第一光載波和所述第二光載波之間的頻差為太赫茲；耦合所述第一光載波和所述第二光載波，得到所述太赫茲載波。

在其中一個實施例中，所述根據所述光信號得到載頻為太赫茲的傳輸信號，包括：對所述光信號進行拍頻，以得到所述傳輸信號。

一種太赫茲無線傳輸方法，包括：接收傳輸信號，所述傳輸信號采用上述任一項實施例中所述的太赫茲無線傳輸方法所發射；將所述傳輸信號解調為用戶數據。

在其中一個實施例中，將所述傳輸信號解調為用戶數據，包括：采用包絡檢波法將所述傳輸信號恢復為多帶調制信號；將所述多帶調制信號解調還原為所述用戶數據。