[发明专利]太赫兹无线信号发送装置、接收装置、通信系统及方法

说明书

本发明实施例提供了一种太赫兹无线信号发送装置、接收装置、通信系统及方法，发送装置包括发射机，发射机包括：N个光调制器、光合路器、光放大器、光混频器及天线单元；接收装置包括接收机，接收机包括N个接收模块，各接收模块包括低噪声放大器、下变频器、数字信号处理单元；通信系统包括发射机和接收机。通信方法包括：N个光调制器接收N路光载波信号并调制；光合路器接收调制后的信号并与参考光载波信号复用至一条光纤；光放大器放大合路后的光载波信号；光混频器将放大后的光载波信号转换为太赫兹频段的调制信号；天线单元接收并发射太赫兹频段的调制信号。本发明实施例能够提高太赫兹无线信号通信系统整体的通信速率。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种太赫兹无线信号发送装置、接收装置、通信系统及方法。

背景技术

随着4G移动通信技术的成熟和移动通信系统的不断发展，低频段频谱资源愈加紧缺，现有的通信频段和技术越来越难以满足日益增长的业务需求。而在毫米波和太赫兹频段，目前仍然存在大量的空闲频谱资源，这些频谱资源使得提供数十吉比特，甚至上百吉比特的无线通信速率服务成为可能。对于毫米波频段，虽然相比当前无线通信系统使用的频谱，其空闲频谱资源相对较大，但是即使在60GHz和70～95GHz频段，也只有7～9GHz的空闲带宽可用，仍然无法支持超高速率。

THz波(太赫兹波)是指包含频率为0.1～10THz的电磁波。太赫兹频段通常具备数十GHz的可用带宽，这意味着可以提供数十至上百吉比特的超高传输速率，可以利用THz波的特点，制造基于THz波的无线通信系统。

目前的太赫兹无线通信系统通常为光电结合系统，通常采用基于光电转换器件的太赫兹发射机和基于电子器件制造的接收机。而电子器件的接收机受制于电路元件、电路设计及制造工艺的影响，接收机往往不能制造的很大，因而工作带宽通常低于发射端的工作带宽。现有太赫兹通信系统采用电子接收机来接收太赫兹信号，虽然基于光电子技术的发射机具备较大工作带宽和超高数据速率能力，但是受限于接收端电子接收机器件的工作带宽，通信系统整体的通信速率仍有待提高。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种太赫兹无线信号发送装置、接收装置、通信系统及方法，以实现提高太赫兹无线信号通信系统整体的通信速率。具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种太赫兹无线信号发送装置，所述装置包括发射机，所述发射机包括：N个光调制器、光合路器、光放大器、光混频器及天线单元，所述N为大于1的整数；

所述N个光调制器，用于对应接收N路光载波信号，并将所述N路光载波信号进行调制后传输；

所述光合路器，用于接收调制后的N路光载波信号，将调制后的N路光载波信号与参考光载波信号合路后复用至一条光纤中进行传输；

所述光放大器，用于接收合路后的光载波信号，将所述合路后的光载波信号放大后通过光纤进行传输；

所述光混频器，用于接收放大后的光载波信号，将所述放大后的光载波信号转换为太赫兹频段的调制信号并进行传输；

所述天线单元，用于接收所述太赫兹频段的调制信号，并发射所述太赫兹频段的调制信号。

第二方面，本发明实施例提供了一种太赫兹无线信号接收装置，所述装置包括接收机，所述接收机包括N个接收模块，每个所述接收模块用于接收并处理发射机发送的太赫兹频段调制信号中的其中一个载波信号；所述N为大于1的整数；所述接收模块包括：低噪声放大器、下变频器、数字信号处理单元；

所述低噪声放大器，用于对所接收载波信号进行放大处理；

所述下变频器，用于对经放大处理后的载波信号进行下变频处理；

所述数字信号处理单元，用于对经下变频处理后的载波信号进行处理，得到数字基带信号。