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oe1(光电查) - 科学论文

8 条数据
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  • 基于LSQR算法的宽带单载波太赫兹大规模MIMO系统预编码与检测

    摘要： 太赫兹（THz）通信利用300 GHz以上的频谱资源，被广泛视为超越毫米波（mmWave）通信的未来高速短距无线通信解决方案。该技术虽能提供数十GHz带宽，但面临高传播路径损耗、符号间干扰及用户间干扰等问题。大规模多输入多输出（MIMO）技术可通过多个接入点（AP）天线协同工作来解决这些问题。然而，太赫兹信道特性——包括高传播路径损耗、频率选择性以及每个信道冲激响应（CIR）包含大量采样点——要求为大规模MIMO信号处理定制专门算法。本文针对频率选择性太赫兹信道，提出一种单载波最小均方误差（MMSE）预编码与检测算法。通过块矩阵描述MIMO信号传输过程，引入增益控制启发式方法降低复杂度，利用信道稀疏特性构建稀疏信道矩阵，并采用最小二乘QR（LSQR）算法高效求解。除均匀天线阵列外，还研究了由多个子阵列构成的混合阵列方案。仿真结果表明，该大规模MIMO阵列在误码率（BER）指标上具有优异性能。

    关键词： 检测、大规模MIMO、频率选择性信道、预编码、LSQR算法、块矩阵、最小均方误差、太赫兹通信

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 智能反射面辅助的多输入单输出太赫兹通信保密速率优化

    摘要： 智能反射面（IRS）是一种以低成本硬件和低功耗为特点、用于增强太赫兹（THz）通信的新兴技术范式。本研究探讨了一种IRS辅助的太赫兹多输入单输出保密通信系统，其中基站（BS）向单天线用户传输机密信号时存在单天线窃听者。我们通过设计IRS的离散相移和基站的预编码器来最大化保密速率，这是一个难处理的非凸优化问题。为此，我们提出迭代设计上述两个矩阵变量：给定相移矩阵时，可根据瑞利-里兹定理获得最优预编码器；给定预编码器矩阵时，我们采用基于交叉熵的算法求解最优相移矩阵。数值结果表明，相较于无IRS的场景，所提方案能有效提升保密速率。

    关键词： 智能反射面，太赫兹通信，保密速率

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [IEEE 2018年第43届国际红外、毫米波和太赫兹波会议（IRMMW-THz2018） - 日本名古屋（2018年9月9日-2018年9月14日）] 2018年第43届国际红外、毫米波和太赫兹波会议（IRMMW-THz） - 让太赫兹通信成为现实：技术、标准化与监管现状

    摘要： 早在几年前，太赫兹通信不仅已成为信道建模领域极具吸引力的新兴研究方向，还催生了多个旨在开发适用技术方案以实现硬件演示系统搭建的项目。标准化与监管领域的讨论和行动也已启动。2017年10月，IEEE发布了全球首个工作于300GHz频段的无线通信标准IEEE 802.15.3d-2017。与此同时，国际电联无线电通信部门（ITU-R）层面的标准化进程也在推进，拟通过世界无线电通信大会2019年（WRC-2019）的专项议程项目建立相应监管框架。本文简要概述了太赫兹通信系统的发展现状，重点介绍300GHz频段先进信道特征的最新研究成果、该频段运行的硬件演示系统、IEEE 802工作组历史及当前活动，以及WRC 2019的筹备进展。

    关键词： 信道建模、标准化、太赫兹通信、监管、硬件演示器

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于石墨烯等离子体技术的超紧凑低损耗太赫兹波导

    摘要： 为满足对具有超低传输损耗的高度集成太赫兹芯片的需求，本文提出一种新型混合石墨烯等离子体波导结构——在槽-脊（覆盖石墨烯）结构与高折射率介质波导之间嵌入低折射率绝缘体。该设计波导融合了石墨烯的等离子体响应特性、大折射率差材料的能量分布机制以及混合等离子体波导的模态特性，从而实现卓越的导波性能。与工作在3太赫兹频段的传统石墨烯混合等离子体波导相比，该结构实现了50倍更强的模式限制能力及5倍更低的传输损耗。通过研究模态特性对石墨烯化学势的影响，我们发现了一种主动调控模式限制范围或传输距离的方法。此外，由于模式具有超强的能量限制能力，两个平行波导耦合产生的串扰可忽略不计，这为研制超紧凑型芯片级太赫兹器件奠定了基础。

    关键词： 太赫兹通信、石墨烯、等离子体激元波导

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [2019年IEEE MTT-S国际微波研讨会系列：射频与太赫兹应用先进材料与工艺(IMWS-AMP) - 德国波鸿(2019.7.16-2019.7.18)] 2019 IEEE MTT-S国际微波研讨会系列：射频与太赫兹应用先进材料与工艺(IMWS-AMP) - 统计可控粗糙表面太赫兹波散射实验研究

    摘要： 本工作展示了太赫兹低频段内统计可控粗糙表面电磁波散射的实验研究。采用两种不同的三维打印技术制备了高度涨落符合正态分布的粗糙表面。结果表明，表面粗糙度对漫散射能量水平具有显著影响。该方法未来可用于验证解析模型，并获取超出多数解析近似范围、更复杂粗糙表面结构的散射图样。

    关键词： 散射测量、统计控制的粗糙表面、太赫兹通信

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 通过瞬态仿真设计无偏置工作单元行波光电二极管，用于亚太赫兹频段高功率脉冲毫米波信号产生

    摘要： 本文设计并研究了一种用于亚太赫兹频段高功率脉冲毫米波信号生成的无偏置单行载流子光电二极管（UTC-PD）。首先通过与已报道的实验结果对比，验证了基于物理的瞬态仿真的可靠性。随后通过瞬态仿真分析并优化外延层结构，以实现无偏置工作状态及高功率脉冲毫米波信号生成。在脉冲串和正弦光信号激励下，对原始结构与优化结构的性能进行了对比。结果表明：改进后的UTC-PD在100 GHz、200 GHz和312.5 GHz脉冲串激励下的峰值输出功率分别为4.685 dBm、1.128 dBm和-4.653 dBm，分别提升了2.05 dB、5.15 dB和9.36 dB。

    关键词： 无偏置、光通信、毫米波、瞬态仿真、太赫兹通信、亚太赫兹、单行载流子光电二极管（UTC-PD）

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • [IEEE 2018年第十届无线通信与信号处理国际会议(WCSP) - 中国杭州(2018.10.18-2018.10.20)] 2018年第十届无线通信与信号处理国际会议(WCSP) - 采用有限比特ADC的室内太赫兹通信系统可达速率

    摘要： 本文研究了用户端配备有限比特模数转换器（ADC）的下行太赫兹（THz）通信系统的可达速率。针对子阵列天线结构，基带采用最大比传输（MRT）与迫零（ZF）混合预编码方案。当子阵列天线数量趋近无穷时，推导出了可达速率下界的闭式表达式。研究表明：在大规模天线子阵列场景中，粗量化失真不可忽略；而相位不确定性导致的速率损失则可忽略不计。研究全面表征了量化接收机对室内THz通信系统性能的影响。

    关键词： 有限比特ADC、混合预编码、太赫兹通信、相位不确定性、可达速率

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • [IEEE 2018年第15届欧洲雷达会议(EuRAD) - 西班牙马德里(2018.9.26-2018.9.28)] 2018年第15届欧洲雷达会议(EuRAD) - 基于SiGe HBT技术的220-260GHz本振可调谐BPSK/QPSK无线链路性能评估

    摘要： 本文报道了一款1平方米、工作于220-260GHz频段的可调谐载波无线链路的特性表征与性能评估。该链路采用0.13微米SiGe HBT工艺（特征频率ft/fmax为350/550GHz）实现了高度集成的直接变频正交发射/接收模块。在15GHz的中频带宽限制下，BPSK/QPSK调制方案分别实现了35Gbps（误差矢量幅度EVM为28.9%）和65Gbps（EVM为31.5%）的最大数据传输速率。进一步研究发现，当前链路性能并非受限于加性高斯白噪声相关的信噪比，而主要受大工作带宽导致的射频前端非理想特性影响。

    关键词： 片上透镜集成天线，直接转换正交接收机，SiGe HBT，太赫兹通信

    更新于2025-09-04 15:30:14