[發明專利]基于周期性粗糙金屬表面的太赫茲通信系統及其通信方法

有效

• 申請號: 202111334927.5
• 申請日: 2021-11-11
• 公開（公告）號: CN114070417B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 李沛安;馬建軍;王建琛
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H04B13/00
• 分類號: H04B13/00
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 鄧永紅

1.基于周期性粗糙金屬表面的太赫茲通信系統，其特征在于，包括兩個部分：太赫茲通信系統和粗糙周期金屬面；

太赫茲通信系統，包括發送端和接收端；

所述的發送端，發射信號，并傳播；

所述的接收端，捕捉信號，并處理；

所述的粗糙周期金屬面，用于對信號進行反射和散射；

所述的粗糙周期金屬面為拋光的鋁板，在表面的一維方向上設有周期波紋；

粗糙周期金屬面的變化曲線遵循正弦函數方程，如下所示：

（1）

其中，A代表振幅，即粗糙周期金屬面在垂直方向高度的變化，X_p代表周期，即粗糙周期金屬面在水平方向周期的變化。

2.根據權利要求1所述的基于周期性粗糙金屬表面的太赫茲通信系統，其特征在于，所述的發送端，使用Xilinx Vertix-7 FPGA在中頻頻率下產生16QAM調制信號；FPGA產生的數字信號經DAC轉換為模擬信號，再經由二次諧波混頻器將信號上變頻到射頻頻率；最后，發射信號通過太赫茲發射天線傳播。

3.根據權利要求1所述的基于周期性粗糙金屬表面的太赫茲通信系統，其特征在于，所述的接收端，低噪聲放大器將太赫茲接收天線捕捉到的信號進行放大，并輸出到二次諧波混頻器進行下變頻，得到中頻頻率的信號；中頻信號通過ADC轉換為數字信號并傳輸到Xilinx XC7VX690T FPGA中完成后續的同步和解調信號處理過程。

4.根據權利要求1到3任一項所述的基于周期性粗糙金屬表面的太赫茲通信系統的通信方法，其特征在于，包括以下步驟：

在發送端，使用Xilinx Vertix-7 FPGA在中頻頻率下產生16QAM調制信號；FPGA產生的數字信號經DAC轉換為模擬信號，再經由二次諧波混頻器將信號上變頻到射頻頻率；最后，發射信號通過太赫茲發射天線傳播；

發射信號通過太赫茲發射天線以一定的角度輻射到粗糙周期金屬面，粗糙周期金屬面產生反射波和散射波，并按一定的角度輻射，通過太赫茲接收天線返回到接收端；

在接收端，低噪聲放大器將太赫茲接收天線捕捉到的信號進行放大，并輸出到二次諧波混頻器進行下變頻，得到中頻頻率的信號；中頻信號通過ADC轉換為數字信號并傳輸到Xilinx XC7VX690T FPGA中完成后續的同步和解調信號處理過程。