本网讯（通讯员 王晓甜）近日，我校赵峰教授和复旦大学余建军教授合作，在光载太赫兹通信高阶编码方面取得重要进展，研究成果以“Demonstration of 4096QAM THz MIMO wireless delivery employing one-bit delta-sigma modulation”为题在光学领域权威期刊Optics Letters发表，该论文被选为Editor's Pick（编辑精选）文章（注：Editor's Picks serve to highlight articles with excellent scientific quality and are representative of the work taking place in a specific field.），意味着该工作具有极高科研价值并在相关领域极具代表性。

图1研究成果被编辑精选

数字信号处理和通信系统的性能很大程度上受到了模拟信号到数字信号转换接口—ADC的精度和分辨率的限制。基于Delta-Sigma Modulation (DSM)技术的ADC可以在现有工艺下实现高分辨率，同时由于其具有低成本、高性能、结构简单，易于实现等优点，广泛应用于高分辨率的数字接口应用中。

本文利用DSM技术将量化噪声排除在信号的频谱范围外，从而获得较高的量化信噪比。同时，由于DSM可以达到很高的采样速率，通过高频采样反馈和误差积分，得到的1位数据流所包含的信息在时间尺度上能够无限逼近模拟信号，然后通过使用数字抽取和滤波技术，对1位数据流进行分频，从而得到较低噪声和较高分辨率的ADC输出数据。

图2 DSM技术原理

图3光载太赫兹通信实验装置图

在该工作中，通过1-bit量化的DSM技术，成功将基带4096QAM信号编码为低阶的4QAM的信号，从而有效解决了直接在光载太赫兹通信系统中传输高阶QAM时存在的非线性损伤问题。实验系统融合了偏振复用技术与MIMO无线传输技术，在370GHz频段实现了净比特速率为38.4 Gbit/s的4096QAM基带信号传输。该工作是DSM技术在光载太赫兹无线传输中的首次应用，也是目前太赫兹传输领域的最高阶QAM编码传输记录，为光与无线融合的移动前传场景提供了一种新颖的编码技术。

此外，赵峰教授还与复旦大学余建军教授、南京紫金山实验室朱敏副教授、北京邮电大学余建国教授合作，首次实现了超400米无线距离的335GHz光载太赫兹信号高速传输实验演示，其单信道传输速率和无线传输距离的乘积高达12.05 (Gb/s)·km。该成果为光载太赫兹远距离高速无线传输系统的设计提供了参考，进一步推动了太赫兹波段无线传输室外应用的发展。近日，相关成果以“Photonics-aided THz-wireless transmission over 400 m at 335 GHz”为题发表在《中国科学:技术科学(英文版)》期刊上。

以上研究得到了国家自然科学基金项目、陕西省重点领域科技创新团队项目的支持。

论文链接：https://opg.optica.org/ol/abstract.cfm?URI=ol-47-24-6361

论文链接：https://doi.org/10.1007/s11431-022-2225-8

（供稿：科研处）