8、60GHz无线未压缩高清视频通信收发器的系统级仿真研究

blue

于 2025-11-09 11:45:50 发布

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分类专栏： MATLAB科学工程应用文章标签： 60GHz 无线通信未压缩高清视频

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60GHz无线未压缩高清视频通信收发器的系统级仿真研究

1. 引言

2001年，美国联邦通信委员会（FCC）在57 - 64 GHz的射频（RF）频谱中分配了一个7 GHz宽的免许可频段用于无线通信。全球其他国家也纷纷在60 GHz频段分配了免许可的无线通信频段，这使得在该频段运行的系统原则上具有普遍兼容性。

60 GHz频段具有很多吸引人的特点。其覆盖范围约为10米，这是由于信号传播中的显著衰减，主要是因为60 GHz的高路径损耗以及氧分子的共振峰值，这使得多个无线个人区域网络（WPAN）可以在近距离内无干扰地运行。此外，在毫米波（mm - waves）频段更容易实现高定向性天线，从而实现高定向通信链路，视距（LOS）通信有助于缓解无线收发器的设计挑战。

60 GHz频段丰富的带宽使得未压缩高清（HD）视频通信成为极具潜力的应用。未压缩视频流避免了压缩和解压缩（编解码器）带来的延迟、视频质量下降以及不同编解码器设备之间的兼容性问题。HD视频信号分辨率为1920×1080像素，每个像素由3个8位的颜色分量描述（每个像素24位），帧率为60 Hz，仅视频数据传输就需要约3 Gb/s的数据速率。

尽管III - V族技术（如砷化镓（GaAs））可实现更快的有源器件，但互补金属氧化物半导体（CMOS）技术因其低成本和高市场容量的优势，成为理想选择。近年来，硅技术的进步使我们能够实现工作在毫米波的集成收发器，为高速数据通信的大众市场设备开辟了新的可能性。不过，目前关于系统级研究的文献相对较少，本文将通过MATLAB对60 GHz无线未压缩HD视频通信系统进行系统级研究，探索在纳米级CMOS技术中实现60 GHz收发器的可能性。