THz外調(diào)制通信系統(tǒng)基帶信號(hào)處理及外調(diào)制技術(shù)基礎(chǔ)研究.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，頻帶資源顯得越來越緊缺，現(xiàn)有的頻帶不僅呈現(xiàn)出飽和的趨勢(shì)，而且也越來越不能滿足人們對(duì)于高通信速率的需求。由此，太赫茲通信系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。相較于目前國(guó)際上已經(jīng)完成的太赫茲通信系統(tǒng)（時(shí)域脈沖型、QCL太赫茲通信系統(tǒng)、光電混合型、全電子學(xué)型），基于外部直接調(diào)制的太赫茲通信系統(tǒng)有其不可替代的優(yōu)勢(shì)，它的調(diào)制器獨(dú)立于太赫茲源，方便對(duì)其進(jìn)行獨(dú)立的研究，并且能夠靈活的搭配不同的太赫茲源，可以達(dá)到比較大的發(fā)射功率，整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)制性能依

2、賴于太赫茲外調(diào)制器本身。所以對(duì)基于外部直接調(diào)制的太赫茲通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵性器件太赫茲外調(diào)制器的研究成為重點(diǎn)。為檢測(cè)系統(tǒng)效果，基于外部直接調(diào)制的太赫茲通信演示系統(tǒng)的基帶業(yè)務(wù)傳輸也顯得尤為重要。
　　本文主要研究?jī)?nèi)容和所得成果如下：
　　1、對(duì)比目前國(guó)際上已經(jīng)完成的幾類太赫茲通信系統(tǒng)所用技術(shù)和其性能，并介紹課題組研發(fā)并搭建的基于外調(diào)制的THz無線通信系統(tǒng)。簡(jiǎn)單介紹幾種太赫茲外調(diào)制技術(shù)，并詳細(xì)研究了其中基于 Metamaterial

3、s的外調(diào)制技術(shù)。在對(duì)二氧化釩的性能和 Metamaterials理論學(xué)習(xí)了解的基礎(chǔ)上，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電磁仿真設(shè)計(jì)出基于VO2的Metamaterials太赫茲調(diào)制器的單元結(jié)構(gòu)，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，分析出結(jié)構(gòu)對(duì)于諧振頻點(diǎn)以及對(duì)太赫茲波吸收的影響，為以后的設(shè)計(jì)提供了參考。
　　2、采用微細(xì)加工制備出基于基于VO2的Metamaterials太赫茲調(diào)制器的樣品。利用時(shí)域光譜系統(tǒng)TPS3000對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果跟仿真結(jié)果能夠很好的吻

4、合，證明設(shè)計(jì)方法和樣品制作方法的可靠性。對(duì)加工出的太赫茲調(diào)制器樣品進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的基于VO2的Metamaterials調(diào)制器在目標(biāo)頻點(diǎn)0.34THz附近有較好的調(diào)制效果。
　　3、結(jié)合基于外調(diào)制的THz無線通信系統(tǒng)，提出基帶數(shù)據(jù)傳輸初步方案，并基于 FPGA設(shè)計(jì)方法，完成發(fā)送端基帶數(shù)據(jù)傳輸，向太赫茲外部調(diào)制器提供穩(wěn)定可靠的調(diào)制信號(hào)。對(duì)接收端的AD采樣平臺(tái)進(jìn)行初步配置，能夠使其正常工作并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。利