本文關(guān)鍵詞：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，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展,頻帶資源顯得越來(lái)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(lái)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(wú)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Metamaterials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(guò)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(wú)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。利用課題中所提出的基帶傳輸方案對(duì)基于外調(diào)制的THz通信系統(tǒng)進(jìn)行初步聯(lián)試,實(shí)驗(yàn)分別得到50Mbps、100Mbps、150Mbps清晰眼圖信號(hào),證明傳輸方案可行性,為下一步該系統(tǒng)的完整演示打下基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：太赫茲通信 外調(diào)制器 二氧化釩 Metamaterials FPGA
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN914;TN911
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 太赫茲簡(jiǎn)介10
• 1.2 太赫茲通信10-14
• 1.2.1 太赫茲通信的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)10-11
• 1.2.2 太赫茲通信的調(diào)制體制及調(diào)制解調(diào)技術(shù)11-13
• 1.2.3 基于Metamaterials太赫茲外調(diào)制器件研究進(jìn)展13-14
• 1.3 論文研究?jī)?nèi)容14-15
• 第二章 THz外調(diào)制無(wú)線通信系統(tǒng)及VO_2外調(diào)制器初步研究15-36
• 2.1 THz外調(diào)制無(wú)線通信系統(tǒng)及其外調(diào)制技術(shù)15-22
• 2.1.1 THz無(wú)線通信系統(tǒng)15-17
• 2.1.2 基于外調(diào)制的THz無(wú)線通信系統(tǒng)17-18
• 2.1.3 太赫茲外調(diào)制技術(shù)18-22
• 2.1.3.1 半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)外調(diào)制器18-20
• 2.1.3.2 光子晶體外調(diào)制器20-21
• 2.1.3.3 Metamaterials外調(diào)制器21-22
• 2.2 VO_2結(jié)合Metamaterials用作太赫茲外調(diào)制器22-35
• 2.2.1 相變材料VO_222-23
• 2.2.2 Metamaterials的基本電磁理論23-27
• 2.2.2.1 Metamaterials的電磁特性23-25
• 2.2.2.2 Metamaterials的構(gòu)造基礎(chǔ)25-27
• 2.2.3 基于VO_2的Metamaterials太赫茲調(diào)制器結(jié)構(gòu)仿真設(shè)計(jì)27-30
• 2.2.4 基于VO_2的Metamaterials太赫茲調(diào)制器結(jié)構(gòu)制作與實(shí)驗(yàn)30-35
• 2.2.4.1 對(duì)稱雙諧振Metamaterials結(jié)構(gòu)的制作30-32
• 2.2.4.2 對(duì)稱雙諧振Metamaterials結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)32-35
• 2.3 本章小結(jié)35-36
• 第三章 THz外調(diào)制無(wú)線通信系統(tǒng)基帶數(shù)據(jù)傳輸研究36-60
• 3.1 基帶數(shù)據(jù)傳輸方案36-37
• 3.2 發(fā)送端功能模塊實(shí)現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)37-49
• 3.2.1 發(fā)送端軟硬件平臺(tái)及工作原理37-40
• 3.2.1.1 PC到FPGA的指令傳輸原理38-39
• 3.2.1.2 PC到FPGA的數(shù)據(jù)傳輸原理39-40
• 3.2.2 PC端程序設(shè)計(jì)40-42
• 3.2.3 FPGA內(nèi)部模塊設(shè)計(jì)42-48
• 3.2.3.1 UART_transfer模塊44-46
• 3.2.3.2 USB_ctrl模塊46-47
• 3.2.3.3 Parallel_to_serlal模塊47-48
• 3.2.4 數(shù)據(jù)傳輸實(shí)驗(yàn)48-49
• 3.3 信號(hào)的AD轉(zhuǎn)換49-57
• 3.3.1 硬件平臺(tái)及其工作原理49-51
• 3.3.2 信號(hào)AD轉(zhuǎn)換的FPGA實(shí)現(xiàn)51-56
• 3.3.2.1 SPI配置FMC150各芯片寄存器53-54
• 3.3.2.2 時(shí)鐘設(shè)置54-55
• 3.3.2.3 數(shù)據(jù)傳輸55-56
• 3.3.3 結(jié)果驗(yàn)證56-57
• 3.4 太赫茲外調(diào)制通信系統(tǒng)的初步聯(lián)試57-59
• 3.5 本章小結(jié)59-60
• 第四章 全文總結(jié)與展望60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果67-68

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：370604