[发明专利]基于周期性粗糙金属表面的太赫兹通信系统及其通信方法

权利要求书

1.基于周期性粗糙金属表面的太赫兹通信系统，其特征在于，包括两个部分：太赫兹通信系统和粗糙周期金属面；

太赫兹通信系统，包括发送端和接收端；

所述的发送端，发射信号，并传播；

所述的接收端，捕捉信号，并处理；

所述的粗糙周期金属面，用于对信号进行反射和散射；

所述的粗糙周期金属面为抛光的铝板，在表面的一维方向上设有周期波纹；

粗糙周期金属面的变化曲线遵循正弦函数方程，如下所示：

（1）

其中，A代表振幅，即粗糙周期金属面在垂直方向高度的变化，X_p代表周期，即粗糙周期金属面在水平方向周期的变化。

2.根据权利要求1所述的基于周期性粗糙金属表面的太赫兹通信系统，其特征在于，所述的发送端，使用Xilinx Vertix-7 FPGA在中频频率下产生16QAM调制信号；FPGA产生的数字信号经DAC转换为模拟信号，再经由二次谐波混频器将信号上变频到射频频率；最后，发射信号通过太赫兹发射天线传播。

3.根据权利要求1所述的基于周期性粗糙金属表面的太赫兹通信系统，其特征在于，所述的接收端，低噪声放大器将太赫兹接收天线捕捉到的信号进行放大，并输出到二次谐波混频器进行下变频，得到中频频率的信号；中频信号通过ADC转换为数字信号并传输到Xilinx XC7VX690T FPGA中完成后续的同步和解调信号处理过程。

4.根据权利要求1到3任一项所述的基于周期性粗糙金属表面的太赫兹通信系统的通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

在发送端，使用Xilinx Vertix-7 FPGA在中频频率下产生16QAM调制信号；FPGA产生的数字信号经DAC转换为模拟信号，再经由二次谐波混频器将信号上变频到射频频率；最后，发射信号通过太赫兹发射天线传播；

发射信号通过太赫兹发射天线以一定的角度辐射到粗糙周期金属面，粗糙周期金属面产生反射波和散射波，并按一定的角度辐射，通过太赫兹接收天线返回到接收端；

在接收端，低噪声放大器将太赫兹接收天线捕捉到的信号进行放大，并输出到二次谐波混频器进行下变频，得到中频频率的信号；中频信号通过ADC转换为数字信号并传输到Xilinx XC7VX690T FPGA中完成后续的同步和解调信号处理过程。