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一种40 Gbit/s PAM4串行信号接收均衡器
1
作者 徐鹏 施娟 +2 位作者 韦雪明 李海鸥 李建华 《桂林电子科技大学学报》 2024年第4期365-371,共7页
为了解决高速传输过程中四脉冲幅度调制串行信号的信道损耗问题,提出了一种半速率判决反馈结构均衡器。均衡器包括连续时间线性均衡单元、限幅单元、缓冲单元、半速率判决反馈均衡单元、解码单元和带隙基准。半速率判决反馈均衡单元采... 为了解决高速传输过程中四脉冲幅度调制串行信号的信道损耗问题,提出了一种半速率判决反馈结构均衡器。均衡器包括连续时间线性均衡单元、限幅单元、缓冲单元、半速率判决反馈均衡单元、解码单元和带隙基准。半速率判决反馈均衡单元采用奇偶双通道均衡技术对信号进行高频滤波补偿,利用半速率采样时钟提升了信号均衡效果,减少了均衡器功耗。均衡器基于40 nm CMOS工艺设计,电源电压为1.2 V,仿真结果表明,在数据速率为40 Gbit/s,插入信道损耗12.6 dB环境下,均衡器解码输出两路非归零码信号峰峰值抖动为4.2 ps,在0.1 UI之内,功率效率为1.98×10^(-12)J/bit,具有较高的能效。 展开更多
关键词 四脉冲幅度调制 串行信号 判决反馈均衡 高频补偿 峰峰抖动
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面向5G的基于RSOA的50 Gb/s PAM4 WDM-PON前传网络
2
作者 张晨希 张春蕾 赵钢明 《光通信技术》 北大核心 2020年第4期8-12,共5页
为了满足5G前传网络发展的需要,提供更大的带宽,在基于反射式半导体放大器(RSOA)再调制的波分复用无源光网络(WDM-PON)系统中,采用下行速率为50 Gb/s的四脉冲幅度调制(PAM4)信号和上行速率为10 Gb/s的非归零(NRZ)信号,构成不对称传输架... 为了满足5G前传网络发展的需要,提供更大的带宽,在基于反射式半导体放大器(RSOA)再调制的波分复用无源光网络(WDM-PON)系统中,采用下行速率为50 Gb/s的四脉冲幅度调制(PAM4)信号和上行速率为10 Gb/s的非归零(NRZ)信号,构成不对称传输架构的双向通信系统,将其作为前传网络的承载方案。在理论研究的基础上,使用仿真软件Optisystem对基于RSOA再调制的WDM-PON系统进行了仿真和分析,分析了不同发射光功率下系统的传输性能;分析了背靠背和有色散补偿的2种条件下上、下行传输系统的性能。证明了采用下行50 Gb/s PAM4信号和上行10 Gb/s NRZ信号的WDM-PON可作为前传网络的承载方案。 展开更多
关键词 前传网络 波分复用无源光网络 四脉冲幅度调制 反射式半导体放大器 5G
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一种集成DFE和CDR的56 Gbit/s PAM-4 SerDes接收机设计
3
作者 郭嘉乐 张长春 +1 位作者 张翼 王静 《微电子学》 CAS 北大核心 2024年第3期450-457,共8页
基于65 nm CMOS工艺设计了一款1/4速率56 Gbit/s PAM-4 SerDes接收机,该接收机集成了可变增益放大、连续时间线性均衡(CTLE)、判决反馈均衡(DFE)、自适应阈值电压跟踪和无参考时钟数据恢复(CDR)等电路。可变增益放大技术被用来对接收信... 基于65 nm CMOS工艺设计了一款1/4速率56 Gbit/s PAM-4 SerDes接收机,该接收机集成了可变增益放大、连续时间线性均衡(CTLE)、判决反馈均衡(DFE)、自适应阈值电压跟踪和无参考时钟数据恢复(CDR)等电路。可变增益放大技术被用来对接收信号进行幅度调节;CTLE和2抽头DFE被用来进行信道畸变补偿;自适应阈值电压跟踪技术用来确定最优的PAM-4信号判决电平;无参考时钟CDR技术则在无外部参考时钟的前提下,被用来产生最佳判决时钟,同时基于边沿检测技术有效降低了PAM-4信号非对称电平转换引起的时钟抖动。后仿真结果表明,在1.2 V电源电压下,所设计的PAM-4接收机能够实现6.75~20.75 dB的可调增益范围和高达16 dB@14 GHz的信道高频衰减补偿,且在16.1 dB@14 GHz信道下,CDR提取出的7 GHz时钟抖动峰峰值为7.21 ps。工作于56 Gbit/s速率下,接收机功耗为227 mW,能效为4.05 pJ/bit。 展开更多
关键词 四电平脉冲幅度调制 SerDes接收机 判决反馈均衡器 时钟数据恢复 阈值电压跟踪
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一款400μm^(2)用于极短距离接收机具有中频补偿的56 Gb/s PAM4反相器型连续时间线性均衡器
4
作者 王梦豪 赵潇腾 +3 位作者 董志成 张淼 刘术彬 朱樟明 《集成电路与嵌入式系统》 2024年第3期27-34,共8页
高速极短距离有线数据接口是芯粒间互连的重要技术方案。传统的基于电流模逻辑的连续时间线性均衡器由于高电源电压和无源器件的使用已经无法满足芯粒间数据接口高密度、小型化、低功耗的需求。针对该问题,本文提出了一种带中频补偿的... 高速极短距离有线数据接口是芯粒间互连的重要技术方案。传统的基于电流模逻辑的连续时间线性均衡器由于高电源电压和无源器件的使用已经无法满足芯粒间数据接口高密度、小型化、低功耗的需求。针对该问题,本文提出了一种带中频补偿的反相器型连续时间线性均衡器,可在极短距离应用中传输28 Gb/s非归零信号以及56 Gb/s四电平脉冲幅度调制信号。本设计采用28 nm CMOS工艺实现,核心面积仅为400μm^(2)。经过-9.4 dB@14 GHz的极短距离信道后,基于版图的仿真结果表明,所提出的连续时间线性均衡器使28 Gbaud的非归零信号与四电平脉冲幅度调制信号眼宽分别提升0.14 UI与0.41 UI,眼高提升328 mV与119 mV,56 Gb/s四电平脉冲幅度调制信号工况下功耗为6.12 mW。 展开更多
关键词 连续时间线性均衡器 反相器型 有源电感负载 中频补偿 四电平脉冲幅度调制 芯粒
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56 Gbit/s低功耗分数间隔FFE PAM4 SerDes发射机设计
5
作者 王新武 张长春 +1 位作者 张翼 王静 《微电子学》 CAS 北大核心 2024年第2期235-242,共8页
采用65 nm CMOS工艺设计了一款用于高速芯片互联的四电平脉冲幅度调制(PAM4) SerDes发射机。该发射机主要由最高有效位通道和最低有效位通道、时钟产生路径、前馈均衡模块、接口驱动电路等构成。采用一种无锁存的并串转换技术,以降低功... 采用65 nm CMOS工艺设计了一款用于高速芯片互联的四电平脉冲幅度调制(PAM4) SerDes发射机。该发射机主要由最高有效位通道和最低有效位通道、时钟产生路径、前馈均衡模块、接口驱动电路等构成。采用一种无锁存的并串转换技术,以降低功耗;采用一种分数型前馈均衡技术,获得了超出奈奎斯特频率点的频率补偿峰值,从而扩展频率补偿范围,使输出信号能更好地适应信道。此外,采用带预充电结构的4∶1并串转换器,减小电荷共享效应对电路的影响。仿真结果表明,在1 V电源电压下,整体电路能实现56 Gbit/s PAM4输出信号,输出眼图清晰,且获得电平失配率为93.1%的高线性度,输出摆幅达到480 mV,功耗为75 mW。 展开更多
关键词 四电平脉冲幅度调制 无锁存并串转换 分数型前馈均衡 高线性度 SERDES
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四电平脉冲幅度调制光互联系统中的可重构发射芯片架构 被引量：1
6
作者 陈志强 程凌浩 +3 位作者 鲍园 刘大伟 范建林 陈志涛 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第21期53-61,共9页
信道线性及非线性失真会降低基于四电平脉冲幅度调制(PAM4)的短距离光互联系统的性能,利用PAM4发射芯片对信号进行预补偿能缓解信道失真带来的影响。因此,研究了一种适用于短距离光互联的PAM4发射芯片架构。该架构基于查找表(LUT)均衡... 信道线性及非线性失真会降低基于四电平脉冲幅度调制(PAM4)的短距离光互联系统的性能,利用PAM4发射芯片对信号进行预补偿能缓解信道失真带来的影响。因此,研究了一种适用于短距离光互联的PAM4发射芯片架构。该架构基于查找表(LUT)均衡器和源串联终端数模转换器灵活补偿光信道失真,利用流水线结构的选择器进行高速LUT读取;同时,采用电阻反馈的预驱动电路减少高速数模转换器信号输出时的码间干扰。后仿真结果表明,55 nm工艺制程PAM4发射芯片的速率可达到40 Gbit/s,能实现灵活配置的均衡模式,满足下一代数据中心、接入等光互联网络的需求。 展开更多
关键词 光通信 四电平脉冲幅度调制 数模转换器 查找表 非线性均衡
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一种集成接收机的信号处理方法
7
作者 王乾名 林琮凯 +3 位作者 朱硕隆 曲勃源 郑嘉利 张振荣 《光通信技术》 2023年第4期32-37,共6页
针对在光接入网中传统相干接收机存在成本高、算法处理复杂的问题,提出一种低成本的简化相干接收机(SCR)信号处理方法。发送端使用四电平脉冲幅度调制(PAM4)高阶码型进行信号调制,接收端对输出信号先后采用不平衡度补偿算法、反馈式全... 针对在光接入网中传统相干接收机存在成本高、算法处理复杂的问题,提出一种低成本的简化相干接收机(SCR)信号处理方法。发送端使用四电平脉冲幅度调制(PAM4)高阶码型进行信号调制,接收端对输出信号先后采用不平衡度补偿算法、反馈式全数字时钟恢复算法进行处理,并通过帧同步、码元判决后计算误码率。仿真及实验结果表明:所提方法在系统中有着良好性能,在输入信号光功率为-9 dBm时,系统误码率为10^(-4)量级,低于硬判决前向纠错(HD-FEC)门限的误码率判决。 展开更多
关键词 简化相干接收机 四电平脉冲幅度调制 信号处理 不平衡度补偿算法 时钟恢复算法
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基于PAM4制的高速垂直腔面发射激光器研究进展 被引量：9
8
作者 杨卓凯 田思聪 +4 位作者 LARISCH Gunter 贾晓卫 佟存柱 王立军 BIMBERG Dieter 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期399-413,共15页
短距离光互联技术在云计算、5G通信、物联网技术等方面有重要的商业应用价值。基于高速垂直腔面发射激光器(Vertical-cavity surface-emitting laser,VCSEL)与多模光纤组成链路、采用直接调制检测、并使用如四电平脉冲幅度调制(Four-lev... 短距离光互联技术在云计算、5G通信、物联网技术等方面有重要的商业应用价值。基于高速垂直腔面发射激光器(Vertical-cavity surface-emitting laser,VCSEL)与多模光纤组成链路、采用直接调制检测、并使用如四电平脉冲幅度调制(Four-level pulse amplitude modulation,PAM4)等的高阶调制模式是现阶段短距离光互联链路方案的首选。本文首先介绍了短距离光互联应用的研究现状;第二部分介绍了VCSEL的发展、结构以及动态参数;第三部分介绍了PAM4调制方法及伴随使用的各种电子技术(均衡,前向纠错,脉冲整形);第四部分介绍了提高单链路速率的波分复用(Wavelength division multiplexing,WDM)技术;最后对以高速VCSEL、多模光纤、直接调制检测、PAM4调制以及波分复用技术的短距离光互联方案应用前景做了总结和展望。 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 高速调制 四电平脉冲幅度调制(PAM4) 波分复用
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高速1550 nm垂直腔面发射激光器研究进展 被引量：6
9
作者 韩赛一 田思聪 +6 位作者 徐汉阳 潘绍驰 MANSOOR Ahamed 佟存柱 王立军 BIMBERG Dieter 李充 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期736-744,共9页
垂直腔面发射激光器(VCSEL)具有生产成本低、调制速率高等优点,在光通信领域占有重要地位。随着数据需求量的飞速增长,在长距离信息传输中,具有低损耗的1550 nm波长的VCSEL引起了研究人员的兴趣。本文首先介绍了1550 nm VCSEL的结构,然... 垂直腔面发射激光器(VCSEL)具有生产成本低、调制速率高等优点,在光通信领域占有重要地位。随着数据需求量的飞速增长,在长距离信息传输中,具有低损耗的1550 nm波长的VCSEL引起了研究人员的兴趣。本文首先介绍了1550 nm VCSEL的结构,然后讨论了其带宽限制因素以及相应的改进方法,接着从NRZ(不归零)调制和PAM4(四电平脉冲幅度)调制两方面对近年来高速1550 nm VCSEL的研究进展进行了综述,最后展望了高速1550 nm VCSEL在未来光通信领域的发展和应用。 展开更多
关键词 1550 nm 高速垂直腔面发射激光器(VCSEL) 不归零调制(NRZ) 四电平脉冲幅度调制(PAM4)
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基于mini-LED的光无线通信实验平台建设 被引量：3
10
作者 杨彦甫 李苑青 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2022年第4期116-119,133,共5页
为提升学生在通信系统方面的实践动手能力,设计开发了基于mini-LED的光无线通信实验平台,开展数字光信号调制、传输和解调的实践教学。该平台以mini-LED作为通信光源,包括自由空间和水下两种传输信道环境,在收发端以离线数字信号处理方... 为提升学生在通信系统方面的实践动手能力,设计开发了基于mini-LED的光无线通信实验平台,开展数字光信号调制、传输和解调的实践教学。该平台以mini-LED作为通信光源,包括自由空间和水下两种传输信道环境,在收发端以离线数字信号处理方式进行信道均衡和信号恢复。基于该实验平台,通过参与实验搭建、信道调试与数据分析,可帮助学生理解通信概念与理论,加强学生解决通信系统实际问题的能力,提升学生对光无线通信的系统设计与仿真实践能力。 展开更多
关键词 光无线通信 mini-LED 实验平台 四电平脉冲幅度调制(PAM-4)
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