60 GHz芯片间无线互连系统的MMSE-RAKE接收机误码性能分析

针对60 GHz芯片间无线互连信道中存在的多径衰落问题,将匹配滤波器和最小均方误差算法应用到60 GHz脉冲通信系统,重点分析多径信道下采用最小均方误差合并算法的RAKE接收机的误码性能。在IEEE 802.15.3c信道模型的基础上,对采用不同合并方式、不同干扰用户数目下的RAKE接收机误码性能进行了研究。仿真结果表明,随着干扰芯片数量的增加,引入匹配滤波器和最小均方误差算法的RAKE接收机不仅降低了接收机的采样率,而且有效提高了系统抗多用户干扰的能力,为芯片间无线互连系统的RAKE接收机设计提供了技术参考。     

卷积码在60 GHz芯片间无线互连系统中的性能分析

针对60 GHz芯片间无线互连系统中信号幅度衰落及多径时延,导致信道产生突发性错误引起误码率增大的问题,从编码增益和译码能耗角度研究了该系统中卷积码的性能.根据60 GHz芯片间无线互连系统特点,分析了适用于此场景的CM7.2信道特性以及编码系统接收信噪比.结合信道编码理论,推导了卷积码的临界距离,得到了编码系统的能效衡量标准.在此理论研究的基础上,通过MATLAB对卷积码进行了蒙特卡洛数值仿真,得到了编码增益,进而分析了最大通信距离.通过QuartusⅡ对卷积码进行了电路能耗仿真,得到了编译码能耗,进而分析了临界距离.综合考虑卷积码的编码增益、译码能耗及有效通信距离,提出了可优先采用的编码方案.为60 GHz芯片间无线互连系统以及其他60 GHz近距离无线通信系统提供了纠错编码方面的技术参考.     

适用于60 GHz脉冲通信系统的Rake均衡接收方案

60 GHz脉冲通信环境中的多径衰落问题使信号能量发生弥散并产生符号间干扰(ISI).针对这一问题,分析了系统中ISI的严重程度,并研究了消除干扰的解决方法.在IEEE 802.15.3c工作组建立的60 GHz无线信道模型基础上,搭建了60 GHz脉冲通信系统仿真平台,对系统中的ISI进行了理论分析与数值仿真,设计了一种Rake接收机联合均衡器的接收方案.研究结果表明,采用两径MRC-Rake接收模块并联合MMSE线性均衡模块,既可获得多径分集增益又能有效处理ISI,在不增加过多复杂度的同时提高了系统性能.为今后60 GHz脉冲通信系统接收方案的设计提供了技术参考.     

扩频通信系统中Rake接收性能仿真研究

在扩频通信中,Rake接收是抵抗多径衰落的有效方法。本文首先介绍无线移动通信的信道特性,然后对Rake接收的基本原理和接收机结构进行详细描述,并对Rake接收性能进行了仿真比较。仿真结果表明,在多径信道条件下,Rake接收方式能很好的改善接收系统误码性能;采用GOLD序列扩频比m序列扩频方式时,Rake接收方法性能提高的更明显。     

超宽带Rake接收机在密集多径信道下的性能

超宽带信号在室内环境中将经历密集多径传播,产生严重的时间弥敞。采用Rake接收是提高超宽带接收机性能的重要手段。该文针对采用BPSK调制的超宽带系统,推导出密集多径信道下Rake接收机的误码性能计算公式,揭示了Rake接收机性能与多径信道参数以及脉冲波形自相关系数之间的关系。针对典型信道模型和脉冲给出了计算实例。     

60GHz 毫米波在芯片无线互连中的传播特性研究

研究了60GHz 毫米波在芯片无线互连特定场景下的电磁传播问题。应用完整电磁理论,以单极阵子为研究对象在收发天线正对、非正对两种情形中,对径向分量在完整电磁波中的作用进行理论分析及数值仿真。数值仿真结果表明:当收发天线间距小于3 倍波长时,径向分量对完整电磁波有一定的贡献;当收发天线间距大于3 倍波长时,可应用传统远场分析进行近似处理。此外,在HFSS 中对特定的芯片间无线互连场景进行了建模及电磁仿真:当天线两端到PCB 介质板的距离约小于0. 7 ~ 0. 8mm 时,PCB 介质板对电磁波的反射会对天线造成一定的频偏,该频偏随着天线到PCB 介质板的距离的增大而减小;当天线两端到PCB 介质板的距离约大于0. 7 ~ 0. 8mm 时,基本不会造成频偏。这为60GHz 毫米波在芯片间无线互连中的应用提供了电磁传播的理论依据。     

芯片内/间无线互连技术发展综述

为了解决超大规模集成电路布线复杂的问题,无线互连技术(WIT)应运而生。介绍了实现芯片内/间无线互连的两类技术,一类是基于片上天线的无线互连技术,另一类是基于AC耦合的无线互连技术。从实现成本、功耗,传输性能方面对这两类技术进行了分析与比较,讨论了它们的具体应用及适用范围,同时也总结了两者目前存在的问题,并指出了其未来的研究方向,对今后芯片内/间无线互连技术的应用研究具有一定的参考意义。     

基于Rake接收机的UWB通信系统性能分析

针对无码间干扰的TH-PPM-UWB通信系统,分析了该系统在IEEE UWB室内多径信道模型下采用Rake接收机时的系统性能,仿真了不同结构Rake接收机的误码率,结果表明,总体上SRake的性能要优于PRake,且两种接收机的性能随着叉指数目的增加都有明显的改善。     

Hermite脉冲超宽带系统在多径信道的性能分析

研究了一种基于Hermite脉冲的超宽带系统在多径信道下的性能。考虑到定时抖动对Rake相关接收的影响,通过Hermite脉冲的相关函数可以计算Rake捕获的信号能量,进而得到接收机的输出信干比。在假设符号间干扰为高斯噪声下,得出系统在多径信道下的理论误比特性能。结果表明,符号间干扰能量对Rake接收机合并路径数目的变化并不敏感;增加合并路径数目可以提高系统的误比特性能;大的定时抖动范围会造成系统性能下降。     

无线移动信道中Rake接收机的多径分辨系数

本文研究了码分多址移动通信系统中RAKE接收机的特性在无线移动信道中一种新的衡量方式。目前已有的无线移动信道的衡量方式，只侧重于对无线电波传播过程的研究。如大尺寸环境路径损失，小尺寸环境多径衰落等；已有的RAKE接收机特性的衡量方式。即分辨多径个数和，只强调RAKE接收机能处理的多径对其性能的影响。这两种衡量方式已不能很好地衡量信道的特性对目前新型RAKE接收机的影响。本文提出了一种新的联合衡量无线信道及RAKE接收机特性的方式－多径分辨系数，它能很好地衡量无线移动信道对新型RAKE接收机的影响以及新型RAKE接收机算法的先进性。     

FTH-PPM多址接入技术在60 GHz脉冲无线通信系统中的性能

针对60 GHz脉冲无线通信系统中存在的多址接入干扰问题,研究了基于FTH-PPM多址接入方案的性能。在IEEE 802.15.3c信道模型下,分析了系统误码率性能与跳频码数量、信噪比、用户数之间的关系,研究了FTH-PPM多址调制系统特性,并与TH-PPM、TH-PAM方案进行比较。仿真结果表明,系统在多址条件下,可以通过改变信噪比、频率跳数、用户数来满足所需的误码率,同时在一定范围内,FTH-PPM的误码率性能优于TH-PAM和TH-PPM的误码率性能,并且可以根据脉冲占空比的值选择合适的多址调制方式,为60 GHz脉冲无线通信的应用提供技术参考。     

60 GHz无线收发实验平台的探究

详细介绍了一种60 GHz无线收发实验平台设计方案,由改进后的NI USRP(收发模块)、NetFPGA(数据处理模块)和PC(主控模块)组成,NI USRP与NetFPGA通过吉比特网口连接,NetFPGA依靠PCI与PC连接,实验平台工作在Linux系统上,并辅以LabVIEW做编程和测试分析,能实现1 Gbit/s以上的理论传输速率.该实验平台方案的收发模块和数据处理模块均可编程,Linux通过PCI对数据流进行捕获、分类、限速等操作,整个平台具有较好的开放性和拓展性,为进一步研究60 GHz通信中的信道建模、时隙分析、多址接入算法等问题提供了便利.     

60 GHz超高速无线网络接入机制研究

首先介绍了工作在60 GHz频段、支持1 Gbit/s以上数据速率的IEEE 802.15.3c标准和IEEE 802.11ad标准草案规定的无线接入机制的基本原理,然后对它们的特点和性能进行了详细的对比分析。研究结果显示:2种无线接入机制都采用了TDMA+CSMA/CA的混合机制,但各有所长;IEEE 802.11ad接入机制兼容性更好,能达到更高的数据速率,然而原理更复杂;IEEE 802.15.3c接入机制实现相对简单,同样也能达到Gbit/s级别的数据速率。最后,对全文进行总结并指出了未来的研究方向。     

60 GHz宽带无线通信射频芯片研究进展

60GHz无线通信技术由于其超高速的数据传输能力,将成为第4代无线通信技术的代表,引发了学术界和工业界研究热潮。近几年,随着半导体技术的发展,基于不同工艺的60GHz宽带无线通信射频芯片已经不断有报道。文中跟踪了近些年国外60GHz无线技术研究情况,分别从应用、技术特点、标准状况和芯片研究进展等方面介绍了60GHz宽带无线通信系统及其发展趋势。