直接检测的全电子THz无线系统中混合PGS设计
作者:
作者单位:

1.复旦大学 信息科学与工程学院,上海 200433;2.复旦大学 电磁波信息科学教育部重点实验室,上海 200433;3.复旦大学 集成电路与系统全国重点实验室,上海 200433

作者简介:

韩 扬(1999-),男,在读硕士研究生,主要研究方向为毫米波系统中的数字信号处理技术.email:22210720136@m.fudan.edu.cn.
田 鹏(2001-),男,在读硕士研究生,主要研究方向为太赫兹波通信技术、光子辅助毫米波技术.
王明旭(1998-),男,在读博士研究生,主要研究方向为矢量毫米波、光载无线等.
谭景文(2000-),男,在读硕士研究生,主要研究方向为光子毫米波/太赫兹通信技术.
徐思聪(2000-),女,在读博士研究生,主要研究方向为毫米波通信中的神经网络算法.
张 冰(1996-),女,在读硕士研究生,主要研究方向为毫米波和太赫兹波通信技术.
魏 怡(1995-),女,在读博士研究生,主要研究方向为太赫兹波通信和光载无线.
杨雄伟(1996-),男,在读博士研究生,主要研究方向为毫米波和太赫兹波通信技术、光子太赫兹技术等.
余建军(1968-),男,博士,教授,博士生导师,主要研究方向为高速光纤通信技术、毫米波

通讯作者:

基金项目:

国家自然科学基金资助项目(61935005;61835002;62305067;62375219;62331004)

伦理声明:



Design of hybrid probabilistic and geometric shaping in all-electronic THz wireless system with direct detection
Author:
Ethical statement:

Affiliation:

1.School of Information Science and Technology,Fudan University,Shanghai 200433,China;2.Key Laboratory for Information Science of Electromagnetic Waves(MoE,Fudan University,Shanghai 200433,China;3.State Key Laboratory of ASIC and System,Fudan University,Shanghai 200433,China

Funding:

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    摘要:

    太赫兹通信由于具有极大的带宽已成为当前的研究热点,在太赫兹系统中进一步提升系统容量也成为了值得探究的问题。本文利用混合概率和几何整形(PGS)的方案对全电子元件构成的太赫兹系统进行优化,使用成对优化(PO)算法对完成概率整形(PS)后的16阶正交幅度调制(PS-16QAM)的星座点进行位置调整,获得所需的混合概率和几何整形的16阶正交振幅调制(PGS-16QAM)信号。通过测试PS-16QAM、几何整形后的16阶正交幅度调制(GS-16QAM)和PGS-16QAM在不同净速率下对16QAM的优化,验证了混合PGS具有最佳的优化效果。实验证明,当无线传输距离设置为2 m、NGMI阈值设置为0.92时,PGS-16QAM相较于传统的16QAM、PS-16QAM和GS-16QAM,净传输速率分别提升了15.6%、11.8%和3.8%,

    Abstract:

    Terahertz communication has become a current research hotspot due to its extremely large bandwidth, and further improving the system capacity in terahertz systems has also become a problem worth exploring. This paper optimizes the terahertz system composed of all-electronic components using a hybrid Probability and Geometric Shaping(PGS) scheme. The Pairwise Optimization(PO) algorithm is employed to adjust the Probabilistically Shaped 16-ary Quadrature Amplitude Modulation(PS-16QAM) signal after probabilistic shaping to obtain the desired hybrid PGS-16QAM signal. By testing the optimization effects of PS-16QAM, Geometric Shaping(GS)-16QAM and PGS-16QAM on uniform 16QAM at different net rates, it is verified that the hybrid shaping has the best optimization effect. When the wireless transmission distance is set to 2 meters and the Normalized Generalized Mutual Information(NGMI) experimets have shown that threshold is set to 0.92, PGS-16QAM achieves a net transmission rate increase of 15.6%, 11.8%, and 3.8% compared to traditional 16QAM, PS-16QAM, and GS-16QAM, respectively.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

韩扬,田鹏,王明旭,谭景文,徐思聪,张冰,魏怡,杨雄伟,余建军.直接检测的全电子THz无线系统中混合PGS设计[J].太赫兹科学与电子信息学报,2024,22(12):1313~1319

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  • 收稿日期:2024-07-24
  • 最后修改日期:2024-10-29
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  • 在线发布日期: 2025-01-07
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