太赫兹无线通信技术是未来6G 潜在关键技术之一， 引起了国内外广泛的关注。本文首先介绍了国内外相关研究计划和研究动向， 分析了太赫兹通信技术的特点和优势。其次阐述了太赫兹通信技术在未来6G 中的可能应用场景以及面临的挑战。最后提出了行动建议。

为满足太赫兹无线通信系统对大容量基带信号处理算法的要求, 基于直接从多项式分解导出的传统滤波器并行实现算法, 通过矩阵变化推导出复杂度更小的快速有限冲激响应(FIR)滤波器并行实现。在此基础上通过张量积的表示给出了 2并行、 4并行和 8并行的转换公式以及实现架构。既而推导出 2N并行快速 FIR滤波器的通用实现公式, 并对比了优化前后的复杂度差异。最后给出了 64并行的快速 FIR滤波器的推导公式和具体实现架构, 以及优化前后的硬件复杂度对比, 64并行的快速 FIR滤波器算法资源消耗更少。

设计了工作在太赫兹频段的无线通信系统, 基带部分采用16QAM调制体制, 射频部分采用混频器实现两级上下变频, 功放部分采用“固态功率放大+电真空器件放大”级联的功率放大技术, 实现了0.14 THz频段W量级的功率输出。接收端采用全固态常温接收技术, 接收机等效噪声温度为1100 K, 接收灵敏度达到-57 dBm。采用两个增益50 dBi的卡塞格伦天线, 在成都市双流区与新津县之间开展了距离21 km的无线通信试验, 单路实时通信速率达到5 Gbps, 误码率低于10-6。并成功同时实时传输了两路符合HD-SDI标准的无压缩高清视频数据流, 每一路的标准有效速率达到1.485 Gbps。

提出一种基于载波抑制混频与载波偏置功率合成的高速太赫兹无线通信方案。发射端利用载波抑制混频器和载波偏置功率合成在140 GHz载波上实现了开关键控(OOK)调制；接收端利用包络检波接收器进行检波接收。分别开展了不同混频本振功率及偏置功率下的检波响应实验、不同基带信号功率及偏置功率下的检波响应实验，以及不同输入功率下的检波响应实验。实验结果对OOK调制器设计，以及OOK类通信系统的优化均具有较好的指导意义。最后，利用优化的系统参数在70 cm距离上实现了140 GHz, 16 Gbps的无线通信，系统误码率(BER)优于10-5。