[发明专利]基于自旋源的太赫兹通感一体化系统及方法

说明书

本发明提供了一种基于自旋源的太赫兹通感一体化系统及方法，其中，系统包括：自旋源阵列、太赫兹收发器、通信模块、感知模块以及调度器；调度器，根据不同应用场景采取不同调度策略，感知模块，根据不同调度策略调度自旋源阵列向各个方向发射太赫兹波脉冲，分析反馈的回波信息，生成感知结果；通信模块用于整合需传输的远端用户信息，根据不同调度策略决定的信息调制方式控制自旋源阵列对远端用户所需传输信息以及所述感知结果进行发射；自旋源阵列，用于产生太赫兹波并对太赫兹波进行调制，或解调传入的太赫兹波。本发明利用自旋源兼顾收发和调制，完成调制和收发一体化的链路，利用自旋源对太赫兹可调的性质，实现多功能通信感知功能。

技术领域

本文件涉及通信感知技术领域，尤其涉及一种基于自旋源的太赫兹通感一体化系统及方法。

背景技术

通感一体化作为6G移动网络的关键技术之一受到业界的广泛关注。而太赫兹波段穿透性强、频谱宽的特性使得其在实现通感一体化方面有很大优势。目前已有的太赫兹通感一体化系统或利用多种手段进行用户感知(如视觉感知，公开号：CN113595608A)，或结合太赫兹通信与高精度太赫兹感知信号实现信号叠加(如调啾复用，公开号：CN113328810A)。这些系统中太赫兹发射主要依赖传统结构，并未对物理层进行修改。

传统的太赫兹发射方式有两类，一种是光学方法，采用光电结合方法，利用光学外差法产生频率为两束光频率之差的太赫兹信号。一种是类似微波无线链路的全固态电子链路，利用混频器将基带或中频调制信号上变频搬移到太赫兹频段。对于光外差链路，发射功率低，系统体积大，能耗高，调节不易，适用于地面短距离高速通信，很难用于远距离通信。对于电子链路，太赫兹调制过程中，用户数字信息先由数模转化器调制到模拟域，该基带信号再调制到中频区，经过混频倍频调制到太赫兹频段。这个过程链路结构复杂，能耗高，可能会导致数字信号的失真。

由于器件的限制，高速的数字信号输入数模转化器件后无法实现相应速率的调制，整个链路速率受到数模转化器采样频率的限制。目前已有系统主要做用户位置标定、通信感知信号融合，没有针对丰富应用场景进行设计，没有充分利用太赫兹性质，如特征吸收等，根据实际需求改变波形实现对标需求的探测和感知，无法满足物联网时代的需求。

发明内容

本发明提供一种基于自旋源的太赫兹通感一体化系统及方法，旨在解决上述问题。

本发明提供一种基于自旋源的太赫兹通感一体化系统，包括：自旋源阵列、太赫兹收发器、通信模块、感知模块以及调度器；

调度器，与感知模块及通信模块通讯连接，用于根据不同应用场景采取不同调度策略，将不同调度策略配置到通信模块和感知模块；

感知模块，与调度器以及自旋源阵列通讯连接，发射时，用于根据不同调度策略调度自旋源阵列向各个方向发射太赫兹波脉冲，接收时，分析太赫兹收发器接收的太赫兹波回波信号，生成感知结果，并存储感知结果中的用户性质及状态；

通信模块，与调度器以及自旋源阵列通讯连接，发射时，用于整合远端用户所需传输的信息，根据不同调度策略决定的信息调制方式控制自旋源阵列对远端用户所需传输的信息以及所述感知结果进行发射，接收时，用于分析太赫兹收发器接收的太赫兹波信号，并生成接收结果；

自旋源阵列，与太赫兹收发器、通信模块以及感知模块通讯连接，发射时用于产生太赫兹波，并在发射时对太赫兹波进行调制；接收时，依据太赫兹收发器传入的模拟信号进行解调；

太赫兹收发器，与自旋源阵列通讯连接，发射时，用于增幅自旋源阵列发射的太赫兹波；接收时，用于接收向本系统辐射的太赫兹波信号。

本发明提供一种基于自旋源的太赫兹通感一体化方法，包括：

S701、通过调度器根据应用场景采取不同调度策略；