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2021 年度 実績報告書

直接RFサンプリング受信機の低消費電力化とIoT無線端末への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K11890
研究機関大阪工業大学

研究代表者

木原 崇雄  大阪工業大学, 工学部, 准教授 (10736458)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード直接RFサンプリング受信機 / 時間インターリーブA/D変換器 / デジタル補正
研究実績の概要

昨年度(2020年度)に引き続き、直接RFサンプリング受信機の要素回路を65 nm CMOSプロセスで設計した。その後、受信機全体を構築し、その集積回路(IC)チップを試作した。
1. 65 nm CMOSのデザインキットに含まれているスタンダードセルのみを用いて、A/D変換器の電圧制御発振器(VCO)を配置配線・論理合成した。
2. 上記と同じデザインキットを用いてデジタルフロントエンドの回路を論理合成・配置配線した。フロントエンド内のCICフィルタのデシメーション数を2から8に変えることで、デジタル回路の消費電力が13.3 mWから6.4 mWに削減できることをシミュレーションで示した。
3. MATLAB/Simulink上でADC、受信機、デジタル補正(信号処理)を構成した。デジタル信号処理によりA/D変換器から生じる不要波(ADC間のチャネルミスマッチと3次歪みによる)を除去し、SFDR(Spurious Free Dynamic Range)を54.8 dBから66.7 dBに改善できることをシミュレーションで示した。
4. 同CMOSプロセスで受信機のICチップを試作したが、チップは動作しなかった。
これらの研究成果を査読付き国際会議で論文(1件)として発表し、さらに国内の学会でも報告(1件)した。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Digital Background Correction for Channel Mismatch and Third-Order Nonlinearity of TI-ADCs with VCOs2021

    • 著者名/発表者名
      Takao Kihara
    • 雑誌名

      Proc. 2021 IEEE Asia Pacific Conference on Circuits and Systems (APCCAS)

      巻: 1 ページ: 113-116

    • DOI

      10.1109/APCCAS51387.2021.9687812

    • 査読あり
  • [学会発表] 可変デシメーションとA/D変換器のミスマッチ補正を有する直接RFサンプリング受信機2022

    • 著者名/発表者名
      仲松佑花, 木原崇雄
    • 学会等名
      2022年電子情報通信学会総合大会
  • [備考] 時間インタリーブA/D変換器のデジタル補正回路

    • URL

      https://www.research.oit.ac.jp/oitid/seeds/seeds/seeds-9704/

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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