基于16QAM-LFM的光载太赫兹通感信号产生与传输分析

摘要

为了融合通信与感知波形，提升频谱利用率，设计了一种通信感知一体化的光子辅助太赫兹系统，基于此系统对信号产生和传输进行分析。将16正交幅度调制（Quadrature Amplitude Modulation, QAM）信号编码到线性调频信号（Linear Frequency Modulation, LFM）上，实现通信与感知波形的融合。基于一体化信号产生与传输原理及通信和感知端接收原理，仿真分析不同输入光功率、不同带宽分配和不同直流偏置下该系统的性能及通信感知性能边界。实验结果表明，该系统通过光子辅助拍频在124 GHz频段上实现1.7 cm分辨率的距离感知，在9.6 m距离下完成最高24 Gbit·s^-1的无线通信，且通信误码率达到前向纠错硬判决阈值。该系统可以避免复用一体化系统因频率时间等资源复用带来的串扰与浪费，能提升一体化信号的频谱利用率。

关键词

太赫兹通信 / 光载太赫兹 / 一体化波形 / 概率整形 / 正交幅度调制 / 第六代移动通信系统

基金资助

国家自然科学基金项目(62375219); 陕西省自然科学基金项目(2023-JC-JQ-58); 陕西省创新能力支撑计划项目(2021TD-09)