The invention discloses a terahertz wireless transmitter for high-speed wireless communication in black-barrier area. According to the direction of information transmission, the output terminals of the terahertz wireless transmitter include frame module, error correction coding module, interleaving module, symbol mapping module, forming filter module, digital-to-analog converter (DAC), I/Q mixer, bandpass filter (BPF), power amplifier (PA) and PA, which are connected to the feed network in turn. The feed network is equipped with an amplitude and phase modulation module controlled by an amplitude and phase modulation control module. Under the control of the amplitude and phase modulation control module, the terahertz radio frequency signal is transmitted in a certain beam direction after the amplitude and phase modulation of the amplitude and phase modulation module. The invention works at terahertz frequency band higher than 300 GHz, can realize the penetration of plasma sheath, can generate beam pointing to adjustable directional beam, and realize the transmission of wireless communication signal.
【技术实现步骤摘要】
一种用于黑障区高速无线通信的太赫兹无线发射机
本专利技术涉及无线通信技术,尤其是一种用于黑障区高速通信的太赫兹无线发射机。
技术介绍
高速飞行器在临近空间飞行时,由于与大气层发生剧烈的摩擦和挤压,表面温度激增到三千开尔文以上,引起大气分子的电离,使大气分子中绕原子核运动的电子脱离原子核的束缚,形成自由电子,失去电子的大气分子形成带正电的离子。自由电子和离子在飞行器表面形成等离子体。此外,由于飞行器本身隔热材料在高温烧蚀下电离,周围电子浓度大幅度上升,形成包围飞行器的有一定厚度的等离子体,称为“等离子鞘套”。等离子鞘套对电磁波信号具有极强的吸收效应,使得飞行器与外界的信号传输质量下降,甚至完全中断,即所说的“黑障”现象。飞行器在临近空间飞行时出现黑障现象的区域被称为“黑障区”,在黑障区使用传统微波无线通信技术,则无法解决大容量信息传输的问题。由于黑障区的特殊性质,造成再入大气层的飞行器无法在该阶段开展实时的科学实验和测量,均需将实验数据进行存盘,并等待飞行器脱离黑障区后将获得的数据外传。大容量实时传输技术的缺乏使飞行器黑障现象的研究较为困难。目前,克服黑障区无法进行信息传输的方法有以下几种:提高用于通信的无线电波载波频率,净化飞行器表面放热材料以减少烧蚀产生的等离子体,提高发射功率和接收机灵敏度,施加强磁场以改变等离子体的运动模式降低对电磁波产生的损耗,表面喷射亲电子材料以吸收电子,改善飞行器的气动外形,合理选择天线的窗口位置,数据记录待出黑障区后重发,落地后回收数据存储器等等。其中数据记录重发和存储器回收是目前主要采用的克服飞行区黑障区通信问题的手段。专利 ...
【技术保护点】
1.一种用于黑障区高速通信的太赫兹无线发射机,其特征在于:按照信息的发送方向依次包括组帧模块、纠错编码模块、交织模块、符号映射模块、成型滤波模块、数模转换器、I/Q混频器、带通滤波器、功率放大器,功率放大器的输出端接入馈源网络,所述馈源网络上设置有由幅相调节控制模块控制的幅相调节组件;所述符号映射模块用于将信息比特映射为符号,获得I、Q两路符号流,实现信息比特到符号的转换;所述成型滤波模块用于将I、Q两路符号流转换为I、Q两路数字基带信号;所述数模转换器用于将I、Q两路数字基带信号转换成I、Q两路模拟基带信号;所述I/Q混频器用于将I、Q两路模拟基带信号转换成一路太赫兹射频信号;在所述馈源网络中,在幅相调节控制模块的控制下,经过幅相调节组件的幅度、相位的调节后,将太赫兹射频信号按照一定的波束方向发射出去;所述太赫兹无线发射机适用的工作太赫兹频段高于300GHz。
【技术特征摘要】
1.一种用于黑障区高速通信的太赫兹无线发射机,其特征在于:按照信息的发送方向依次包括组帧模块、纠错编码模块、交织模块、符号映射模块、成型滤波模块、数模转换器、I/Q混频器、带通滤波器、功率放大器,功率放大器的输出端接入馈源网络,所述馈源网络上设置有由幅相调节控制模块控制的幅相调节组件;所述符号映射模块用于将信息比特映射为符号,获得I、Q两路符号流,实现信息比特到符号的转换;所述成型滤波模块用于将I、Q两路符号流转换为I、Q两路数字基带信号;所述数模转换器用于将I、Q两路数字基带信号转换成I、Q两路模拟基带信号;所述I/Q混频器用于将I、Q两路模拟基带信号转换成一路太赫兹射频信号;在所述馈源网络中,在幅相调节控制模块的控制下,经过幅相调节组件的幅度、相位的调节后,将太赫兹射频信号按照一定的波束方向发射出去;所述太赫兹无线发射机适用的工作太赫兹频段高于300GHz。2.根据权利要求1所述的用于黑障区高速通信的太赫兹无线发射机,其特征在于:所述太赫兹射频信号经过环绕安装于飞行器表面的共形阵列天线按照一定的波束方向发射出去。3.根据权利要求1所述的用于黑障区高速通信的太赫兹无线发射机,其特征在于:所述组帧模块将待发送信息比特进行组帧。4.根据权利要求1所述的用于黑障区高速通信的太赫兹无线发射机,其特征在于:所述纠错编码模块用于对组帧后的信息比特进行纠错编码,采用低密度耦合校验码编码,对编码矩阵的定义根据实际需求进行设置。5.根据权利要求1所述的用于黑障区高速通信的太赫兹无线发射机,其特征在于:所述交织模块采用传统的交织算法,交织分组长度根据实际需求设置。6.根据权利要求1所述的用于黑障区高速通信的太赫兹无线发射机,其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴秋宇,汪朝晖,郝鑫,范进,林长星,邓贤进,
申请(专利权)人:中国工程物理研究院电子工程研究所,
类型:发明
国别省市:四川,51
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