来源:复旦大学未来信息创新学院
科研进展
近日,作为光通信领域具有广泛国际影响力的会议——第51届欧洲光通信会议(European Conference on Optical Communication,ECOC)在丹麦哥本哈根召开。复旦大学未来信息创新学院余建军教授团队在大会上汇报了他们太赫兹通信最新研究成果。该团队首次将20Gbps的太赫兹信号在128GHz频段实现了30.4公里的超远距离无线传输,创造了太赫兹通信领域的传输距离世界纪录以及大于20公里距离下传输速率的世界纪录,传输距离与速率积相较以往记录增加200%以上。
在太赫兹正交频分复用系统中,精确的信道估计对于实现可靠的数据恢复至关重要。最小二乘估计器由于其低复杂度和实时性而被广泛应用,但其存在显著的噪声放大问题,尤其是在太赫兹环境中常见的低信噪比条件下。此外,简单地对多个训练符号的最小二乘估计结果进行平均,仅能带来有限的性能提升,因为不同训练符号之间的信噪比通常存在差异。
为了解决这一问题,余建军教授团队提出了一种信道响应-最大比合并(CR-MRC)框架,该方法利用基于信噪比加权的自适应平均方式,将来自多个训练序列的最小二乘估计结果进行融合。该方法结合了最小二乘估计的简洁性与分集合并的抗噪特性。余建军教授团队在30.4公里、20Gbps太赫兹传输系统中验证了CR-MRC方案,实现了608Gbps•km的容量-距离积。据我们所知,这是首个在太赫兹频段实现超过30公里传输距离且速率达到或超过20Gbps的无线传输实验。实验结果表明,所提出的CR-MRC方案相比传统方法在峰值信噪比上的提升超过1.1 dB,并在功率灵敏度上提升1.2 dB。这些结果不仅验证了超长距离高容量太赫兹链路的可行性,也突出了先进信道估计技术在克服太赫兹传播限制方面的潜力。未来的研究将致力于将CR-MRC框架扩展到更高阶调制格式以及动态信道环境中,以进一步提升系统的鲁棒性与频谱效率。

该论文第一作者是复旦大学未来信息创新学院2021级直博生王明旭,余建军教授为论文通讯作者。本研究得到了国家科技部重点研发项目和国家自然科学基金多个项目的支持。
文章链接:https://ecoc2025.abstractserver.com/program/#/program