本发明专利技术公开了一种基于基片集成波导互连的16QAM高速数据传输系统，包括16QAM调制模块、基片集成波导互连结构以及16QAM解调模块，其中，所述16QAM调制模块对输入的二进制信号完成调制，所述16QAM解调模块对调制后信号进行解调输出，所述基片集成波导互连结构作为系统的传输信道，连接所述16QAM调制模块和16QAM解调模块。本发明专利技术将基片集成波导互连和16QAM调制解调技术应用于微波频段的高速互连系统，输入的二进制信号经过16QAM调制，传输速率降为原来的1/4，调制信号经过基片集成波导互连传输，再经过16QAM解调输出，恢复为二进制比特序列，从而实现高速率的数据传输。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种基于基片集成波导互连的16QAM高速数据传输系统，包括16QAM调制模块、基片集成波导互连结构以及16QAM解调模块，其中，所述16QAM调制模块对输入的二进制信号完成调制，所述16QAM解调模块对调制后信号进行解调输出，所述基片集成波导互连结构作为系统的传输信道，连接所述16QAM调制模块和16QAM解调模块。本专利技术将基片集成波导互连和16QAM调制解调技术应用于微波频段的高速互连系统，输入的二进制信号经过16QAM调制，传输速率降为原来的1/4，调制信号经过基片集成波导互连传输，再经过16QAM解调输出，恢复为二进制比特序列，从而实现高速率的数据传输。【专利说明】基于基片集成波导互连的16QAM高速数据传输系统
本专利技术涉及基片集成波导、16进制正交幅度(16QAM)调制解调技术和微波频段的高速互连
，具体是ー种基于基片集成波导互连的16QAM高速数据传输系统。
技术介绍
随着通信系统数据传输速率的不断提高，所使用频段正在朝着高频微波毫米波发展。在这ー频段上，传统的互连有着不可克服的缺点:首先，虽然传统互连线的频带覆盖了从直流到高频段较宽的频谱，但在高频段传输损耗会明显增加；其次，随着片上系统趋于小型化，多根互连线之间存在严重的耦合串扰问题；再次，由于传统互连采用开放式结构，存在严重的色散效应和辐射效应。以上这些因素会导致高速信号发生衰减和畸变，影响信号的完整性，进而制约了其在高速数据传输中的应用。因此，寻求ー种高性能、易集成、体积小、成本低的高速互连结构一直是高速数据传输的研究热点。基片集成波导(SIW)是由传统介质填充矩形波导演变而来的，其基本结构是由双面覆铜的介质基板和基板上两排平行的周期性金属通孔所构成。由于每排金属通孔的孔间距远远小于波长，因此由缝隙泄露的能量很小，相当于内部填充了介质的矩形波导。两排周期性金属通孔起到了电壁的作用，将产生的电磁能量中的绝大部分限制在金属壁之间的空间内传播。基片集成波导不仅克服了传统互连的缺点，在高频段具有损耗小、串扰低、Q值高、高宽带及通带平坦等优点，而且其易于加工，易集成，成本低廉，大大增加了其实用性。由于高频电磁波可以低损耗地在SIW中传输，因此可以利用基片集成波导传输高速数字信号。正交振幅调制(QAM)是ー种频谱利用率很高的调制方式，它是利用两路独立的基带数字信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制，利用这种已调信号在同一带宽内的频谱正交特性来实现两路信号的并行传输。16QAM调制共有16个符号，即采用16进制的码元符号，则在每个码元持续时间内可以传输4个比特，使得在相同带宽条件下数据速率提高了 4倍，有效地提高频带利用率。最近，国际上已经将基片集成波导引入高速互连技术。Asanee Suntives在2007年首次提出了ー种基于基片集成波导互连的高速数据传输系统(Design andcharacterization of tnewaveguide-based interconnects， IEEE Trans.Aav.Packag.，2007)，针对SIW在高速互连中的应用，设计了ー种基于基片集成波导互连的高速数字传输系统。该系统使用混频器对基带信号进行简单的上下变频处理来实现信号在SIW中的传输，由于采用简单的调制解调方式，其系统频带利用率较低，制约了系统的数据传输速率，其数据传输速率最高仅为5Gbps。上述传统基带互连技术在微波频段的应用中存在着高损耗、高串扰、高辐射、强色散等缺点，限制了其在高速数据传输中的应用；上述文献报道的基于SIW互连的数据传输系统，采用简单的调制解调方式，还不能满足更高数据传输速率的要求。
技术实现思路
本专利技术针对传统互连技术中存在的信号完整性问题、以及现有基于基片集成波导互连传输系统简单调制解调方式的不足，提供了一种传输性能优良的基于基片集成波导互连的16QAM高速数据传输系统。本专利技术将基片集成波导互连结构和16QAM调制解调模块应用于微波频段的高速互连领域，采用基片集成波导作为高速互连结构，并对信号进行16QAM调制解调处理，所述基片集成波导互连结构具有在高频段损耗低、Q值高、易集成、低成本以及小型化的特点，所述16QAM调制解调模块具有频带利用率高的特点，所述基于基片集成波导互连的16QAM高速数据传输系统具有低误码率和高数据传输速率的特点。本专利技术是通过以下技术方案实现的:基于基片集成波导互连的16QAM高速数据传输系统，包括16QAM调制模块、基片集成波导互连结构以及16QAM解调模块，其中，所述16QAM调制模块对输入的ニ进制信号进行调制，所述16QAM解调模块对调制后信号进行解调输出，所述基片集成波导互连结构作为系统传输信道，连接16QAM调制模块和16QAM解调模块。优选地，所述16QAM调制模块，包括串并转换単元、2-4电平转换单元、第一低通滤波単元、上变频混频单元以及加法器単元，其中，所述串并转换单元将串行输入信号转换为两路并行信号，串并转换単元的两路输出端分别先连接至两路2-4电平转换单元，以将ニ电平信号转化为四电平信号，再连接至第一低通滤波单元，以完成基带成形滤波，然后连接至上变频混频单元，以进行频率变换，最終连接至加法器単元，实现两路信号的合成。所述16QAM调制模块对输入的ニ进制信号进行调制，通过提高系统频带利用率，提高系统数据传输速率。优选地，所述基片集成波导互连结构包括:输入激励结构、输出耦合结构、转换接头结构以及基片集成波导结构；所述输入激励结构和输出耦合结构分别通过所述转换接头结构与所述基片集成波导结构相连接。优选地，所述基片集成波导结构包括介质基板以及内嵌于介质基板且沿介质基板边缘两侧相互平行的两排周期性金属通孔；所述介质基板上下表面涂覆铜层。优选地，所述周期性金属通孔的直径d小于等于I / 5的介质波长\，即 0.2 Ag ;相邻两孔间距S不大于两倍的金属通孔直径d，即S < 2d。优选地，所述输入激励结构和所述输出耦合结构均采用50欧姆平面微带线。优选地，所述转换接头结构包括:用于连接输入激励结构和基片集成波导结构的输入端转换接头以及用于连接输出耦合结构和基片集成波导结构的输出端转换接头，所述输入端转换接头和输出端转换接头均采用梯形渐变线结构。优选地，所述16QAM解调模块包括:下变频混频单元、第二低通滤波单元、位定时恢复单元、门限判决单元以及并串转换单元，其中，所述下变频混频単元对接收到的调制信号下变频到基带，下变频混频单元的输出端先连接至第二低通滤波单元，以将信号的高频分量滤除后，再连接至门限判决单元，以实现码元同步，所述门限判决单元还与位定时恢复単元相连，门限判决单元的输出与井串转换单元相连。所述16QAM解调模块对经过所述基片集成波导互连结构传输后的调制信号进行解调输出，恢复为ニ进制比特序列。为保证信号的准确解调，所述16QAM调制模块的载波经过构成基片集成波导互连结构的一段50欧姆微带线，产生一定的相位偏移量后，得到为所述16QAM解调模块的载波，该相位偏移量与ニ进制信号信号经过基片集成波导互连结构传输后产生的相位偏移量相坐寸O本专利技术将基片集成波导结构和16QAM调制解调技术应用于高速互连【本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于基片集成波导互连的16Q?A?M高速数据传输系统，其特征在于，包括16Q?A?M调制模块、基片集成波导互连结构以及16Q?A?M解调模块，其中，所述16Q?A?M调制模块对输入的二进制信号进行调制，所述16Q?A?M解调模块对调制后信号进行解调输出，所述基片集成波导互连结构作为系统传输信道，连接16Q?A?M调制模块和16Q?A?M解调模块。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓春，沈利梅，毛军发，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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