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数字通信接收机中基于误差反向传播的时间交织ADC新型背景校准设计与实验验证

信号处理 2022-04-12 v1

摘要

本文提出一种用于时间交织模数转换器(TI-ADC)的新型背景校准技术。该技术适用于均衡化的数字通信接收机。如Tsai等人[1]和Luna等人[2]所示,在数字接收机中可将TI-ADC误差视为通信信道的一部分,并利用自适应均衡器对其进行补偿。因此校准成为信道均衡的组成部分,无需专用的模拟或数字校准模块或算法。然而,存在一大类接收机由于TI-ADC与均衡器之间还有其他信号处理模块,无法直接应用该均衡技术。本文提出的技术将早期工作推广到此类接收机。传统上用于机器学习的误差反向传播算法被应用于接收机判决器计算的误差,并用于调整紧邻TI-ADC的辅助均衡器,称为补偿均衡器(CE)。使用双偏振光相干接收机模型的仿真表明,在不同应用场景下均能实现准确且鲁棒的失配补偿。在仿真和实验中测试了多种正交振幅调制(QAM)方案。在包含采用130nm CMOS工艺制造的8位、4 GS/s TI-ADC原型芯片的仿真平台上进行的测量显示,当测试64-QAM和256-QAM方案时,失配对接收机性能的影响几乎被理想地消除。测得TI-ADC在SNDR和SFDR上的性能绝对提升约15 dB。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.04806,
  title  = {Design and Experimental Verification of a Novel Error-Backpropagation-Based Background Calibration for Time Interleaved ADC in Digital Communication Receivers},
  author = {Fredy Solis and Benjamín T. Reyes and Damián A. Morero and Mario R. Hueda},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.04806},
  year   = {2022}
}

备注

15 pages, 26 figures. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2008.02914