基于两倍过采样的60 GHz系统并行定时同步*
2012-12-07卢大成肖振宇张昌明金德鹏
卢大成,肖振宇,张昌明,金德鹏
(清华大学 电子工程系,北京100084)
0 引言
60 GHz毫米波无线通信可提供Gbps量级的通信速率,具有巨大的发展前景,其在高速传感器网络领域中也受到越来越广泛的关注[1]。由于60 GHz通信极高的数据速率,为缓解A/D转换器(ADC)的实现压力,降低系统的复杂度,在设计全数字接收机时需要尽量减少采样速率,因此,采用2倍符号,速率采样可以视为最合理的方案。
另一方面,为利用已有的信号处理芯片以实现实时信号处理,在系统实现时需采用并行处理结构,而为降低实现复杂度和减少硬件消耗资源,需采用较少的并行路数。
定时同步是通信系统设计中的关键部分,本文将研究适合于60 GHz毫米波通信的低复杂度的定时同步方案。传统的高速全数字并行定时同步主要是基于反馈方式而得以实现[2,3],即先在现场可编程门阵列(field-programming gate array,FPGA)内计算定时相位误差,然后将其反馈到模拟时钟源并调整ADC采样频率。但当时钟源频率极高时(如2 GHz),ADC采样调整难度极高。因此,对Gbps量级超高速并行定时同步设计,传统的反馈方式不再适用,而前馈方式更具有可行性。
传统的串行前馈定时同步通过时钟脉冲调整实现时钟频率同步,其中,时钟脉冲调整步长为ADC采样间隔。不过,这种方法不能直接用于并行前馈式定时同步;否则,时钟脉冲步长将是采样间隔的数倍(与采用的并行路数有关)。
文献[5]采用Gardner定时同步给出一种并行前馈式方案,不过其在FPGA内数控振荡器(numerically controlled oscillator,NCO)模块的工作时钟频率必须达到并行码元速率的两倍以上,因此,在ADC采样速率过高且并行路数较小时无法采用。……
