2021 年度研究成果報告書

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

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研究課題/領域番号	19K11890
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分60040:計算機システム関連
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 / 電圧制御発振器
研究成果の概要	1. Simulink上で時間インターリーブA/D変換器（TI-ADC）、受信機、デジタル補正を構成した。補正によりADC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を54.8 dBから66.7 dBに改善した。 2. 65 nm CMOSプロセスのデザインキットを用いて、ADCの電圧制御発振器(VCO)と受信機を配置配線・論理合成した。受信機内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を15.3 mWから6.9 mWに削減できることを示した。 3. 研究成果を査読付き原著論文（1件）と査読付き国際会議論文(4件)で発表した。
自由記述の分野	集積回路設計
研究成果の学術的意義や社会的意義	時間インターリーブA/D変換器から生じる2種類の不要波（チャネルミスマッチと3次歪み)を同時にデジタル補正（信号処理）で低減した結果はこれまでになく、本研究の成果は学術的に非常に意義がある。さらに、直接RFサンプリング受信機（GS/s動作）のデジタル回路をこれほどの低消費電力（6.9 mW）で動作させた報告もこれまでにない。本受信機の集積回路（IC）が実用化されれば、無線機器のさらなる普及につながるので、社会的意義も非常に大きい。