无DAC光助矢量毫米波信号生成：实现20 Gb/s 4-QAM高效传输

本文主要探讨了一种创新的光辅助矢量毫米波信号生成方法，该方法完全摒弃了数字模拟转换器（Digital-to-Analog Converter, DAC）的使用。在当前的通信技术中，高速毫米波信号的生成通常依赖于复杂的数字处理，其中包括DAC来实现模拟信号的精确控制。然而，这项研究提出了一种颠覆性的解决方案，通过光子学技术实现了20吉比特每秒（Gbps）的4-ary Quadrature Amplitude Modulation (4-QAM) 毫米波信号的生成，无需使用传统的DAC。 作者们——来自复旦大学信息科学电磁波实验室的王演祎、王凯辉、周雯和余建军——设计并实施了一个实验，展示了这种无DAC方案的可行性。他们的实验结果显示，在无线传输1米的距离后，20 Gbps的4-QAM毫米波信号的比特错误率（Bit Error Rate, BER）可以达到硬判决前向纠错阈值以下。这一显著的优势在于降低了系统的成本，因为不再需要昂贵的DAC元件，对于大规模生产和广泛应用来说具有很高的经济性和吸引力。 光子技术在这一方案中的应用使得系统集成变得更加容易，特别是在追求高速通信的领域。光子信号处理具有天然的高速特性，能够实现实时、高精度的数据转换，且不易受电子噪声的影响。这意味着光辅助的毫米波信号生成方案不仅提高了效率，还可能带来更高的数据传输速率和更低的功耗。 此外，由于光子技术与毫米波信号的结合，未来的通信基础设施可能会朝着更轻便、高效的方向发展，适应5G和未来6G通信网络的需求。这种新型的无DAC信号生成方法对于推进毫米波通信技术的发展，尤其是在移动通信、无线接入点和卫星通信等领域，无疑具有重要的意义。 这篇研究论文不仅提出了一个创新的技术解决方案，而且对减少通信系统的复杂性、降低成本以及推动毫米波通信技术的商业化进程具有深远影响。随着光子学和毫米波技术的进一步融合，我们有理由期待在不久的将来看到更多此类突破性的研究成果。