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实现联合通信和传感射频接收器前端：综述
摘要 联合通信和无线电传感 (JC&S) 在过去几年中引起了广泛关注。该技术的优势包括降低成本、减小尺寸和功耗。随着 JC&S 系统的进一步发展，它有可能用于下一代蜂窝网络、物联网和即将到来的应用（如工业 4.0），在这些应用中，单个系统能够执行各种各样的功能或任务。该技术的引入将提高系统的性能和安全性。尽管通信和无线电传感使用类似的射频 (RF) 前端，但这两种技术的规格主要在带宽和线性方面有所不同。在本次调查中，对雷达和通信系统的规格进行了详细研究。为了使 RF 前端在雷达和通信模式下有效运行，必须在频率、带宽、增益和线性方面具有可重构性。在本次调查中，我们研究了不同频率、带宽、增益和线性可重构低噪声放大器 (LNA) 和下变频混频器架构。讨论了每种架构的优缺点，并总结了文献中可重构 LNA 和下变频混频器的性能。最后，根据其性能推导出 JC&S 的可能拓扑结构。
定制集成组件 - Narda-MITEQ
MITEQ 的 136460 型宽带三通道下变频器可用作低地球轨道毫米波辐射计的第二个 IF 下变频级。该系统与五个 MITEQ 频率多路复用器之一作为输入级，可在目标频段提供最平坦的频率响应、输出功率与输入功率的高线性度以及目标频段之间以及其他不良信号之间的高隔离度。此外，这种高可靠性、星载集成组件经过优化，具有体积小、功耗低、重量轻和出色的运行热稳定性。
提高光子对系统的端到端系统效率
基于非线性晶体内自发参量下变频的光子对源 [1]，一直是获得光量子态的主要方法，用于基础研究和应用研究。此类光源在量子物理学的基础测试 [2]（贝尔不等式测试）以及基于量子力学的安全通信协议 [3]（例如量子密钥分发）中发挥了关键作用。当端到端系统效率提高时，所有应用程序的性能都可以得到改善。仅当整体系统效率较高时，涉及同时生成和检测多对光子的拟议应用才会实用。系统效率（以巧合与单次比或 C/S 衡量）取决于光子对的制备和收集、它们的传输和检测。
用于黑洞探测器 (BHEX) 任务的超低噪声激光和基于光频梳的计时系统
在这一努力中，我们展示了 BHEX 任务时间参考的一种方案的性能：使用目前作为激光干涉仪空间天线 (LISA) 任务的一部分开发的太空级超低噪声激光器，以及光学频率梳，将该激光器的稳定性转移到微波范围以供仪器使用。我们描述了微波下变频的实现，其中 LISA 腔稳定激光器被锁定到光学频率梳，以将光频率降低到 100 MHz。使用参考独立实验室超稳定激光系统的相位噪声分析仪测量 100 MHz 信号的分数频率稳定性。我们展示了该实验的结果，表明该系统的性能符合 BHEX 要求。
基于 DTMOS 的吉尔伯特混频器设计，适用于使用电流源辅助器和开关偏置技术的 MICS 接收器
摘要。本文提出了一种基于动态阈值 MOSFET (DTMOS) 的下变频吉尔伯特混频器，用于采用 UMC 180 nm CMOS 工艺的医疗植入通信服务 (MICS) 接收器设计。电流源辅助器和开关偏置技术用于提高基于 DTMOS 的吉尔伯特混频器的性能。所提出的设计在 403 MHz 的射频 (RF) 下工作，在 5 dBm 的 LO 功率下最大变频增益为 12.5 dB。所提出的设计的 1 dB 压缩点和三阶输入截点 (IIP3) 分别为 - 8.79 dBm 和 3.92 dBm，噪声系数 (NF) 在 10 MHz 中频 (IF) 下为 6.6 dB。该设计电路在 0.9 V 电源电压下工作，直流功耗为 0.55 mW，芯片面积为 0.035 9 0.037 mm 2。因此，这种具有高转换增益和更好噪声性能的设计是适合 MICS 应用的模块。
用于量子计算系统的基于 FPGA 的可重构信道化，使用多相滤波器组
摘要。最近提出的量子系统使用频率复用量子比特技术来读取电子器件，而不是模拟电路，以提高系统的成本效益。为了恢复单个通道以供进一步处理，这些系统需要一种解复用或通道化方法，该方法可以低延迟处理高数据速率，并且使用很少的硬件资源。本文介绍了一种使用多相滤波器组 (PFB) 信号处理算法的低延迟、适应性强的基于 FPGA 的通道器。由于只需设计一个原型低通滤波器来处理所有通道，因此 PFB 可以轻松适应不同的要求，并进一步简化滤波器设计。由于每个通道都重复使用相同的滤波器，与传统的数字下变频方法相比，它们还降低了硬件资源利用率。实现的系统架构具有广泛的通用性，允许用户从不同数量的通道、采样位宽度和吞吐量规格中进行选择。对于使用 28 系数转置滤波器和 4 个输出通道的测试设置，所提出的架构可产生 12.8 Gb/s 的吞吐量和 7 个时钟周期的延迟。
数字接收器将 DSP 带入无线电频率 - Pentek
随着数字接收器和高速数字化仪的出现，现代数字信号处理技术的优势已应用于无线电频率。数字接收器芯片对采样的射频信号进行下变频、低通滤波和抽取。由此产生的带宽和采样率降低使得执行实时计算（如 FFT 频谱分析）成为可能。多家制造商提供数字接收器芯片，包括 Graychip、Intersil 和 Analog Devices。Graychip 于 1990 年推出的第一款单芯片数字接收器是 GC1011 窄带接收器。Intersil（当时为 Harris）于 1992 年推出了其第一款芯片 HSP 50016。现在有许多数字接收器设备可供选择，以及用于将此电路整合到门阵列中的 IP 核。在本文中，我们将概述经典的模拟超外差接收器，并将其与数字接收器进行比较。如果您不想组装自己的电路板，您会很高兴知道，电路板制造商现在可以提供实现 COTS 平台数字接收器系统所需的现成电路板和软件。为此，我们将为您提供一个示例，说明如何使用 Pentek 提供的电路板组装数字接收器和信号分析系统的大部分。
重新定义 ADC 在无线领域的作用 - ADI 公司
当今的无线市场专注于将尽可能多的组件从模拟域转移到数字域，以降低每通道成本、尺寸和功耗；提高可靠性；并增加最终产品的灵活性。为了实现这些目标，必须将 RF 的输入信号数字化，从而消除所有模拟组件。但是，现有技术目前无法实现这种方法。另一种更实用的方法是将信号从 RF 混频到第一个 IF（范围可能在 455 kHz 和 250 MHz 之间）后再将输入信号数字化。如果采样消除了从 IF 到基带的必要第二级混频，则通常称为 IF 采样。下变频信号可能不只是一个 RF 载波，而是一个整个频带，为软件定义无线电（目前正在由 FCC 考虑）提供了机会，该领域可能有益于高 RF 载波数应用，例如蜂窝基础设施。随着高速、高精度模拟数字转换器的进步，中频采样现已成为可能。然而，ADC 的性能要求现在必须承担曾经分散在更多组件上的整个动态范围负担。本文重点介绍当前中频采样接收器设计中 ADC 的必要性能要求以及如何实现该性能。
使用有源电感和 1 /f 噪声消除的宽带低功耗 RF 至 BB 电流复用接收器，适用于 L 波段应用
摘要 本文提出了一种低功耗宽带射频到基带 (BB) 电流复用接收器 (CRR) 前端，它同时利用了 1/f 噪声消除 (NC) 技术和有源电感器 (AI)，工作频率为 1 GHz 至 1.7 GHz，适用于 L 波段应用，包括那些需要高调制带宽的应用。CRR 前端采用单电源，并与 BB 电路共享低噪声跨导放大器 (LNTA) 的偏置电流，以降低功耗。为了最大限度地减少下变频之前射频 (RF) 信号的损失，高阻抗 AI 电路将混频器输入与 CRR 输出节点隔离。1/f NC 电路可抑制泄漏到输出的 LNTA 低频噪声。带有 gm 增强的共栅极 LNTA 以及单端到差分 LC 平衡-不平衡转换器用于增强输入匹配、变频增益和噪声系数 (NF)。所提出的接收器采用 TSMC 130 nm CMOS 工艺制造，占用有效面积为 0.54mm 2 。输入匹配 (S 11 ) 在 1 GHz 至 1 . 7 GHz 范围内低于 − 10 dB。在本振 (LO) 频率为 1 . 3 GHz、中频 (IF) 为 10 MHz 和默认电流设置下，CRR 实现了 41 . 5 dB 的转换增益、6 . 5 dB 的双边带 (DSB) NF 和 − 28.2 dBm 的 IIP3，同时消耗 1.66 mA 电流，电源电压为 1 . 2 V。
走向矢量信号的计量表征...
如今，矢量信号分析仪 (VSA) 用于在研究、制造和原型设计中测量数字信号的特性。现代 VSA 通常使用 > 20 GHz 的载波频率和高达 200 MHz 的解调带宽。随着新通信设备的出现，带宽预计将大幅增长，例如参见 [1]。VSA 使用各种架构，而通常输入信号在使用至少 12 位 A/D 转换器进行多次下变频后在基带中采样，信号的同相和正交分量由正交解调确定。解调器的标量（幅度）响应可以使用校准的功率计通过计量可追溯性确定，但由于 VSA 的原理，没有关于相位的信息。可追溯性是 ISO/IEC 17025 对校准实验室和仪器制造商的一项关键要求。在 [2] 中，概述了使用快速数字采样示波器 (DSO) 进行可追溯的幅度和相位特性测量的策略。VSA 和 DSO 都使用了宽带多正弦激励，而测量信号对两种仪器来说是共同的，可以通过反卷积去除。选择多正弦波形是因为相邻音调之间的幅度和相位关系是可计算的。DSO 可通过电光采样 (EOS) 进行追溯，它定义了仪器响应中频率分量的相对时间 [3]。NIST（美国）[4]、NPL（英国）[5] 和 PTB（德国）[6] 已经开发了这样的 EOS 系统。VSA 的详细内部架构只有其制造商知道，目前计量实验室面临着这些仪器可追溯校准的问题。然而，使用 DSO [2] 的方法相对复杂，不适合商业校准实验室的常规测量。本文提出了一种可追溯的方法