面向 Internet of Self-Adaptive Things 的无线系统与电路协同设计
系统与控制
2024-07-03 v1 系统与控制
摘要
IoT 网络中设备数量的增加意味着无线通信参数（如载波频率、带宽和调制方式）的无缝适应将变得至关重要。要利用能够切换多种通信参数的无线设备，需要在处理复杂调制信号期间基于系统层性能指标进行实时自优化，这要求在射频集成电路 (RFIC) 水平实现自适应。本文引入一种基于端到端无线系统层性能指标的可重构 RFIC 设计验证方法，以应对动态变化的通信环境。与现有工作不同，本框架包括两个模块：模拟无线信道和解码波形的模块，连接到捕获 RFIC 器件和电路层非理想性的电路层模块，用于设计验证和优化，如晶体管噪声、互谐失真和来自寄生电容的存储效应。我们以接收机 (RX) 为例演示了该框架，包括一个在晶体管层设计的可重构 Complementary Metal-Oxide Semiconductor (CMOS) 低噪声放大器 (LNA)，一个行为模型混频器，以及一个理想滤波器模型。该框架在系统层无线模型与电路层和行为模型（如基于 VerilogA 的模型）之间实现了无缝集成，使能够预先评估电路和系统设计，并针对具有广泛调谐范围的自适应电路进行不同通信场景的优化。我们提出一个案例研究，在该案例研究中，仿真结果表明根据系统层要求，LNA 的功耗可降低最高可达 16 倍。
引用
@article{arxiv.2407.01808,
title = {Toward Wireless System and Circuit Co-Design for the Internet of Self-Adaptive Things},
author = {Diptashree Das and Mohammad Abdi and Minghan Liu and Marvin Onabajo and Francesco Restuccia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.01808},
year = {2024}
}
备注
Accepted, 5 figures, 1 table. To be included in Proc. IEEE DySPAN 2024