OFDM接收機(jī)中降低ADC實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度與功耗的數(shù)字補(bǔ)償方法研究.pdf

1、OFDM技術(shù)是一種先進(jìn)的多載波物理層調(diào)制技術(shù),越來(lái)越多的數(shù)字化、高速化和低功耗無(wú)線通信系統(tǒng)將OFDM技術(shù)作為關(guān)鍵技術(shù),基于OFDM的具有Gbps吞吐率的低功耗無(wú)線通信系統(tǒng)受到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。這對(duì)現(xiàn)有的電子設(shè)備提出了很高的要求,尤其對(duì)于模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Analog to Digital Converter,ADC)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度和功耗,都提出了新的要求。
　　現(xiàn)有的ADC很難在保持采樣精度的條件下同時(shí)提供足夠高的采樣率。時(shí)

2、間交織模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Time Interleaved Analog Digital Converter,TIADC)是一種有效的解決方案,它通過(guò)多個(gè)并行的子ADC在相同頻率不同時(shí)鐘相位工作,從而使整個(gè)系統(tǒng)的采樣率成倍地提高,最后通過(guò)組合和并串轉(zhuǎn)換恢復(fù)采樣后的輸出。這樣既可以保持每個(gè)子ADC的采樣精度,又可以提高系統(tǒng)的采樣率。但是TIADC中各子ADC的參數(shù)失配會(huì)極大地降低系統(tǒng)的整體性能。本文提出一種針對(duì)TIADC的直流偏移失配,利用L

3、MS和RLS自適應(yīng)濾波技術(shù),基于OFDM梳狀導(dǎo)頻的校準(zhǔn)算法。該算法能同時(shí)校準(zhǔn)IQ兩路ADC,具有收斂速度快的優(yōu)點(diǎn),而且該算法并不需要產(chǎn)生額外的訓(xùn)練序列。這樣,在高速OFDM接收機(jī)中,只需一個(gè)粗糙的,未經(jīng)校準(zhǔn)的TIADC,系統(tǒng)便能正常工作,這樣就有效地降低了ADC的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。
　　進(jìn)一步,為了降低OFDM接收機(jī)中ADC的功耗,本文提出了基于符號(hào)率采樣的定時(shí)同步算法,降低系統(tǒng)對(duì)采樣率的要求,從而降低ADC的采樣率進(jìn)而達(dá)到降低ADC功

4、耗的目的。通過(guò)引入多相時(shí)鐘(同頻等相位間隔的一組時(shí)鐘)和采用最大絕對(duì)平方和(MASS)方法控制ADC的采樣時(shí)刻,將ADC采樣頻率降低至符號(hào)率;進(jìn)一步,論文提出一種自適應(yīng)插值濾波的方法,用來(lái)補(bǔ)償因?yàn)闀r(shí)鐘抖動(dòng)、時(shí)鐘數(shù)目不足或其它因素引入的殘余時(shí)鐘誤差。該方法將采樣值送入抽頭系數(shù)由最小均方(LMS)算法進(jìn)行更新的自適應(yīng)插值器進(jìn)行數(shù)字處理。分析和仿真表明,通過(guò)MASS模塊選擇出最優(yōu)或者次最優(yōu)采樣時(shí)鐘,進(jìn)而通過(guò)自適應(yīng)插值對(duì)殘余時(shí)鐘誤差的進(jìn)行補(bǔ)償,