140GHz高速无线通信技术研究

随着经济的发展以及互联网技术的进步,人们对于无线通信的速率要求越来越高。高速无线通信从传统的Mbps转变为Gbps已经成为一个研究热点之一,现阶段已经取得了较大的进步。目前140GHz高速无线通信技术主要存在的弱点是辐射功率不够高、调节调制过程中比较困难以及受到天气的影响较重等,本文将从太赫兹通信验证系统、光通信系统以及微波毫米波通信系统等角度出发,研究显示太赫兹通信验证系统对140GHz无线通信技术的应用前景比较广泛。     

高速无线通信技术研究综述

随着多个领域对无线通信的速率要求越来越高,从几百Mbps到几十Gbps,高速无线通信成为通信技术的一个前沿研究热点,并取得了重要的研究进展。详细介绍了微波毫米波通信系统、光通信系统和太赫兹通信系统3类主要的高速无线通信系统各自的研究现状及取得的成果,分析了它们采用的技术路线,并比较了各系统的优缺点,其中重点关注了它们各自采用的调制解调方式,最后展望了高速无线通信技术进一步的研究方向。     

330 GHz太赫兹次谐波混频器设计

为了缓解微波频段频谱资源的日益紧张,对太赫兹频段进行探索,介绍了一款基于GaAs肖特基二极管的330 GHz次谐波混频器。设计采用了整体综合设计的方法,进行高频结构模拟器(HFSS)与先进设计系统(ADS)联合仿真。优化过程中,电路不连续性通过HFSS仿真结果表征,电路传输特性和二极管非线性特性由ADS仿真结果表征,通过优化传输线参数,实现优化电路的目的。此方法增大了仿真优化空间,降低了设计难度。仿真结果显示,在300~350 GHz频段内,混频器的变频损耗小于8 dB。     

380GHz辐射计前端关键技术研究

辐射计是一种用于测量物体热辐射的高灵敏度接收机,是被动微波遥感的主要工具。辐射计前端作为辐射计系统的重要组成部分,其性能直接影响系统的指标。本文介绍一种380GHz辐射计前端关键技术的设计,包括380GHz分谐波混频器及作为本振驱动的190GHz三倍频器。其中380GHz分谐波混频器在2.5~3.5GHz中频输出频率范围内实测变频损耗低于10d B,均值为9d B;等效噪声温度达到1300K,均值约为2000K。190GHz三倍频器已完成仿真设计,在190GHz频率点倍频效率大于25%,输出功率约18m W,在183~193GHz的频带范围内,输出功率大于5m W。     

380GHz 辐射计前端关键技术研究

辐射计是一种用于测量物体热辐射的高灵敏度接收机,是被动微波遥感的主要工具。辐射计前端作为辐射计系 统的重要组成部分,其性能直接影响系统的指标。本文介绍一种380GHz 辐射计前端关键技术的设计,包括380GHz 分谐 波混频器及作为本振驱动的190GHz 三倍频器。其中380GHz 分谐波混频器在2.5~3.5GHz 中频输出频率范围内实测变频 损耗低于10dB,均值为9dB;等效噪声温度达到1300K,均值约为2000K。190GHz 三倍频器已完成仿真设计,在190GHz 频率点倍频效率大于25%,输出功率约18mW,在183~193GHz 的频带范围内,输出功率大于5mW。     

基于混频偏置合成的高速太赫兹无线通信系统

提出一种基于载波抑制混频与载波偏置功率合成的高速太赫兹无线通信方案。发射端利用载波抑制混频器和载波偏置功率合成在140 GHz载波上实现了开关键控(OOK)调制;接收端利用包络检波接收器进行检波接收。分别开展了不同混频本振功率及偏置功率下的检波响应实验、不同基带信号功率及偏置功率下的检波响应实验,以及不同输入功率下的检波响应实验。实验结果对OOK调制器设计,以及OOK类通信系统的优化均具有较好的指导意义。最后,利用优化的系统参数在70 cm距离上实现了140 GHz, 16 Gbps的无线通信,系统误码率(BER)优于10-5。     

星载220 GHz分谐波混频器设计

为满足星载辐射计系统应用,提出了一款220 GHz次谐波混频器。基于平面GaAs肖特基二极管3D电磁模型,混频器电路和结构优化设计采用HFSS和ADS联合仿真实现。通过在50μm厚的石英基板上倒装反向并联二极管对以及采用纳米银胶将基板粘接在硅铝波导腔的工艺方式,设计并加工实现了一款210～240 GHz分谐波混频器,单边带最小变频损耗仿真结果为7.33 dB,实测变频损耗优于9.6 dB。按照某卫星规定的各项环境试验条件验证其在不同环境条件下的性能,结果证明该混频器试验前后一致性较好。     

664GHz 接收前端技术研究

基于X 波段源,通过9×2×2 次倍频链实现了输出约1-2mW 的320-356GHz 全固态倍频源。该信号源作为本振信 号驱动664GHz 接收前端的二次谐波混频器,该混频器采用了有源偏置技术以降低混频器的本振驱动功率和接收机的噪 声温度。仿真结果表明,混频二极管在0.3mW 本振驱动功率及0.35V 直流偏置下,在650-680GHz 带宽内,仿真得到的 单边带变频损耗小于12dB,666GHz 最小损耗为10.8dB。     

664GHz接收前端技术研究

基于X波段源,通过9×2×2次倍频链实现了输出约1-2m W的320-356GHz全固态倍频源。该信号源作为本振信号驱动664GHz接收前端的二次谐波混频器,该混频器采用了有源偏置技术以降低混频器的本振驱动功率和接收机的噪声温度。仿真结果表明,混频二极管在0.3m W本振驱动功率及0.35V直流偏置下,在650-680GHz带宽内,仿真得到的单边带变频损耗小于12d B,666GHz最小损耗为10.8d B。     

基于肖特基二极管单片集成芯片的340GHz收发链路

针对太赫兹通信及成像等系统对高集成度射频收发链路的需求,在自主研制的太赫兹肖特基二极管的基础上,建立了器件的精确模型,设计并制备出基于二极管的倍频/混频单片集成芯片,解决了传统二极管装配难度大、一致性差的难题,提高了器件的性能。成功研制出170 GHz、340 GHz倍频器和340 GHz混频器模块,并且开发出集成化的340 GHz发射与接收链路。发射端一体化模块实现了342 GHz功率为22 mW的输出,接收端一体化模块实现了330～350 GHz单边带变频损耗在10 dB上下。该模块的开发为未来太赫兹通信及成像技术的应用奠定基础。     

无线通信系统中的高速传输技术

增加数据传输速率和提高频谱利用率是对现有移动通信系统提出的新的要求。文章分述了几种无线通信系统的高速传输技术,着重介绍了正交频分复用(OFDM)调制技术。     

10‐Gbit/s Wireless Communication System at 300 GHz

A 10‐Gbit/s wireless communication system operating at a carrier frequency of 300 GHz is presented. The modulation scheme is amplitude shift keying in incoherent mode with a high intermediate frequency (IF) of 30 GHz and a bandwidth of 20 GHz for transmitting a 10‐Gbit/s baseband (BB) data signal. A single sideband transmission is implemented using a waveguide‐tapered 270‐GHz highpass filter with a lower sideband rejection of around 60 dB. This paper presents an all‐electronic design of a terahertz communication system, including the major modules of the BB and IF band as well as the RF modules. The wireless link shows that, aided by a clock and data recovery circuit, it can receive 2⁷?1 pseudorandom binary sequence data without error at up to 10 Gbit/s for over 1.2 m using collimating lenses, where the transmitted power is 10 μW.     

国外无线红外数字通信的研究

介绍了国外兴起的一种通信技术－红外无线数字通信的工作原理，组成结构及该技术中已有的两个标准：ＩｒＤＡ及ＩＥＥＥ８０２．１１，并就国外的一些研究与开发成果作了简要综述。     

红外无线数字通信

本文介绍了计算机领域正在兴起的一种通信技术－－红外无线数字通信，介绍了其工作原理及组成结构，目前已有的两个标准：ＩｒＤＡ及ＩＥＥＥ８０２．１１。对国外已有的产品及专用ＩＣ进行了总结，并就国外的一些研究成果作了简要综述。     

无线数据通信网发展趋势

无线数据通信具有两大发展趋势，即低速的广域移动数据网及高速的局域无线数据网。本文介绍了其技术特点、应用情况和市场前景，分析了无线数据通信传输技术、网络结构和媒质接入控制等问题。     

高速数字通信系统的设计、分析与评估

详细分析了高速数字通信系统的一般结构原理及其各个组成部分,重点就其中调制解调方式的选择以及编码技术等进行了研究,给出了带宽受限以及功率受限系统中调制方式的选择原则及其性能评估,介绍了高速数传新技术。     

60GHz毫米波无线通信技术标准研究

随着多媒体设备的广泛应用,世界各国相继开放60 GHz频率附近大于5GHz频宽免许可频带,60 GHz毫米波无线通信系统的研究成为学术界和产业界研究的新热点之一.综述了60 GHz无线通信的优势和应用范围,介绍了国内外技术标准和产业发展动向和趋势.     

基于双单片机的数据通信模块的设计

介绍一种基于双单片机技术的数据通信模块,他主要由2个AT89C2051单片机,调制解调芯片和RS 485总线接口芯片构成.该模块通过普通铁路电话线实现了车站信号的接力式传输,通过软件模拟SPI总线实现了两单片机之间的数据通信.该设计方法不仅简化了系统结构,分散了单片机的工作任务,而且增强了系统的实时性和可靠性,提高了通信效率.     

一种新的数字脉冲间隔调制解调方法

针对数字脉冲间隔调制(DPIM)包序列发生差错时会出现符号增减从而导致差错性能下降的问题,提出了一种新的解调方法。给出了解调方法的解调过程,推导了其差错解概率,并与门限解调法进行了比较分析。数值仿真表明,当误包率为10-6以及包信息为24bit时,相较于门限法,可节省约1.5dBm的平均接收功率,且调制阶数对其影响不大;但当包信息量增大时,性能改善的程度将减弱。在不增加冗余信息的情况下,提出的DPIM解调方法能够有效地改善系统的差错性能,可为无线光通信链路的设计提供参考。     

网络通信中的数据信息安全保障技术分析

网络服务不断升级,居民日常生活变得更加快捷高效。然而,网络的发展也是一把双刃剑,既为人们的日常生活带来便来,也带来了许多复杂的问题。在网络社会中,个人信息的泄露就是一个较为严重的问题。因此,为了营造更加安全有效的网络环境,研究人员需要重点考虑如何确保网络通信时代居民的信息安全。