2022 Fiscal Year Research-status Report
多値変調信号に対応したスタック型部分等化技術による新しい多値符号歪補償回路の研究
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22K14300
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
伊藤 大輔 岐阜大学, 工学部, 助教 (90759250)
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2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | PAM4符号 / 歪補償回路 / CTLE / スタック型部分等化技術 / 光通信 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
提案するスタック型部分等化技術を取り入れた歪補償回路を検討した. 提案歪補償回路はクリッパにより入力波形を上下に分割した後, Feedforward Equalizer (FFE) 回路で各波形を個別に補償する. また, 中間電圧を閾値とするコンパレータの出力波形をマルチプレクサの信号選択動作に使用し, 補償された上下の波形を組み合わせ，PAM4符号の波形を再構成する．スタックなしの従来のFFE回路ではPAM4符号に対応するためには広い線形性が要求されるが, 提案構成では上下に分割されるため同等の波形補償に必要な線形性はおよそ 1/2 に緩和できことを回路シミュレーションにより確認した．
従来及び提案する歪補償回路の補償量は，伝送線路の劣化度合いに応じて適切な強度で与える必要がある．そこで，劣化度合いに対する最適な補償量の理論体系の構築と，数値解析を行った．伝送線路及び歪補償回路を伝達関数として数理モデル化し，単位ステップ応答波形を，逆ラプラス変換を用いて導出した．得られた式を用いた目的関数をNewton法によるヒューリスティックな解法で解くことで劣化度合いに対する最適な補償量が導出できることを確認した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和４年度の研究計画は下記である.
1) スタック型部分等化技術による多値符号歪補償回路の検討，2) 多値符号歪補償回路の集積化設計・試作及び動作検証，3) 波形モニタ回路及び歪補償回路の適応制御技術の基礎検討
1)に関しては，多値符号歪補償回路を実現する回路構成の検討を進めた．現段階では，CTLE回路を元にした歪補償回路，入力信号を上位・下位に分けて抽出し，実際に補償を行うスタック構成の２種類の回路構成を検討している．今後，これら２つの回路の歪補償能力の比較し，提案するスタック構成の有効性を検証する．2)に関しては，提案回路の一部を抜き出した検証用TEGチップを0.18-μm CMOS で試作し，オンウェハプロービングを用いた実回路測定による性能評価を進めている．3)に関しては，次年度以降実施予定の，制御技術の確立に向けた基礎検討を行っている．
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの達成度から，今後は以下に記す研究を遂行する.
1) スタック型部分等化技術による歪補償回路の有効性の検証
2) 波形モニタ回路及び歪補償回路の適応制御技術の基礎検討
3) 提案回路のパケット通信対応化のための詳細構成の検討
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| Causes of Carryover |
試作回路の測定結果を記録するUSBメモリを既存のもので代用したため，その予算 920円が生じた．当該予算は，次年度に，測定結果を含む研究成果保存用USBメモリの調達に用いる予定である．
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