ADC'lerin Bilişsel Radyo Sistemlerinin Yararlarını Teşvik Etmekte Rolü
Bilişsel radyo sistemleri kablosuz iletişimde bir paradigma değişikliğini temsil ediyor, radyoların çevrelerini akıllı bir şekilde anlamalarına olanak sağlıyor, gerçek zamanlı olarak parametreleri adapte edebilir ve spektrum kullanımını optimize eder.Bu makale, ADC teknolojisinin doğrudan bilişsel radyo performansının artırılmasına yardımcı oluyor, analog radyo alanını bilişsel işlevler için gerekli olan temel özellikleri inceler. Yüksek performanslı ADCs olmadan, bilişsel radyo yeteneklerine daha da fazla ulaşmada daha da hassas ve esneklik sağlar.
Bilişsel Radyo Sistemlerini ve ADCs'lerin Rolünü Anlamak
Bilişsel Radyonun Bakışı
Bilişsel radyo, radyo spektrumunda otomatik olarak mevcut kanalları tespit edebilecek ve iletim parametrelerini bu şekilde değiştirmek için daha verimli bir şekilde kullanmaktır.Bu, ikincil kullanıcıların birincil kullanıcılara zarar vermeden önce frekans bantlarına erişmelerini ve analiz etmelerini gerektirir.Bu, üç temel işlev gerektirir: spektrum algılama, spektrum analizi ve spektrum kararı.Bu nedenle, bir donanım perspektifinden en talep edilen spektrum algılaması, çünkü aynı anda birçok frekans kanallarını yakalamak ve analiz etmek için radyo gerektirir.
Neden ADCs Eleştirel
Her bilişsel radyo alıcısı, dijital verinin kullanılabilirliğini doğrudan doğrulayan ve doğru bir şekilde doğrulanmış bir yazılım-bulutsal kulağı olarak algılayabilmeli.ADC, tüm dijital verilerinin kalitesini ve tamlığını doğrudan bilişsel davranış olarak tanımlayabilecektir.
Bilişsel Radyo Uygulamaları için Anahtar ADC Parametreleri
Tüm ADC'ler eşit değildir ve bilişsel radyo sistemleri geleneksel radyo alıcılarından farklı olan benzersiz bir gerekliliktir. Aşağıdaki parametreler özellikle gelişmiş bilişsel işlevselliği sağlamak için kritiktir.
Sampling Rate and Band Wide
Bilişsel radyolar genellikle çok sayıda geri dönüşüme ihtiyaç duymadan ADC'nin bu geniş bant sinyalleri yakalamasına izin verir. Örneğin, 100 MHz'den 6 GHz'ye kadar anlamlı bir örnekleme oranın birkaç gigahertz'a örnekleme oranını kullanabilir - ikinci (GS/s) gerçek zamanlı olarak tüm grubu tek bir kanalda sayısal olarak algılamak için ADC'nin tüm bant genişliğine olanak sağlar.
Çözüm ve Dinamik Aralığı
Bazılarında ölçülmüş karar, ADC'nin farklı sinyal düzeyleri arasında nasıl ayırt edilebilir olduğunu belirler.Bilgesel radyoda, yüksek çözünürlük hayatidir, çünkü istenen zayıf sinyaller (örneğin, birincil kullanıcı sessiz bir yatak) aynı grupta, aynı zamanda çok daha güçlü sinyallerle (örneğin, ADC'nin dinamik aralığındaki) çok daha güvenilir bir şekilde tespit edilen ölçümde zayıf sinyal kaybı olabilir.
Güç Tüketimi
Birçok bilişsel radyo uygulamaları, akıllı telefonlar, el radyoları ve IoT sensörleri gibi taşınabilir veya piliş çalıştırılan cihazlara hedeflenir. ADC güç tüketimi doğrudan cihaz batarya hayatını ve termal yönetimi etkiler. Low-power ADC tasarımları, başarı notu (SAR) dönüştürücüler gibi, algılama modundan veya mimarlık seçimi için popülerdir, ancak yüksek hızlı operasyonlar genellikle düşük maliyetli bir şekilde bir altyapı için bir sistemli bir şekilde gerekli olan bir analiz için bir hıza ihtiyaç duyar.
Hız ve Latency
Bilişsel radyo, milisans veya mikrosaniyeler içindeki spektrum ortamındaki değişikliklere cevap vermelidir - uygulama dinamik spektrum erişim (DSA) protokolleri için temeldir. Ek olarak, ADC dönüştürme zamanı, ADC'nin algılama hızlarında genel olarak geç kalma hızlarına katkıda bulunur. Hızlı dönüşüm hızları - nanosaniyede - mikrosaniye aralığına kadar yüksek dönüşüm hız ve düşük gecikmeli hızların birleşimi için önemlidir.
ADCs, Spong Sensing Cap Yükümlülüğü Nasıl Geliştirilir
Wideband Spectrum Sensing
Bilişsel radyodaki en zorlu görevlerden biri geniş bant algılaması - gerçek zamanlı büyük bir frekans aralığı izleme yeteneği. Geleneksel dar bant alıcıları, hangi yavaş ve verimli bir şekilde, çok sayıda GS /s'te yüksek etkili sayıdaki analog giriş ve örnekleme oranıyla çalışır, sonra bir atışta tüm ilgi grubu sayısallaştırır.
Enerji Tespiti ve Cyclostationary Processing
Enerji tespiti ve bisikletçi özelliği tespiti gibi sensörler, sayısal sinyale dayanan sinyallerin kalitesine büyük ölçüde güveniyor. Enerji algılaması, alınan gücü bir kanalda belirliyor, bu da ADC'den doğru amplif gösterimi gerektirir - herhangi bir fark veya gürültü tespiti, zayıf birincil sinyallerin tespit edilmesini gerektirir.
Bilişsel Radyo için ADC Tasarımında Zorluklar
Hız, Karar ve Güç Arasında Ticaret-offs
İyi bilinen "ADC ticaret üçgeni" - hız, çözünürlük ve güç - bilişsel radyo için temel bir meydan okuma sunar. Örnek olarak, sınırlı sayıda sabit devrede zaman kaybı nedeniyle, yüksek çözünürlükte genellikle daha fazla güç gerektirir.
Jitter ve Gürültü Kıtları
Saat jitter in the sample Hour, ADC'nin sinyal-to-noise oranını (SNR), özellikle yüksek giriş frekanslarında işletim edilen geniş bant bilişsel radyo sistemleri için, yüksek çözünürlükte çalışan, hatta alt-picosan jitter, bunu azaltabilecek kadar düşük maliyetli bir sinyal oluşturabilir, tasarımcılar daha yüksek frekans aralıklarında (PLL) daha yüksek frekanslarda (PLL) daha yüksek frekanslar ve yüksek kaliteli referanslar ile daha yüksek frekanslar sağlar.
Bilişsel Radyo için Gelişmiş ADC Mimarileri
Boru Hattı ADCs
Boru Hattı ADCs yüksek örnekleme oranları elde eder (bir sonraki aşamaya kadar bir dengeyi vuruyor) ve geniş bantlı radyo alıcılar için popüler bir seçim yaparak ADC'leri birçok aşamadan daha fazla tüketiyor.Her aşama bir koarse dönüşümü gerçekleştirir ve geri dönüşleri biraz daha genişletebilir.Bu mimari, dijital kalibrasyonu arasındaki son gelişmelerin bir sonraki aşamalara kadar büyük bir artış olduğunu gösterir.
Zaman-Kontrol ADCs
Zaman-interleaving, tek bir ultra hızlı dönüştürücü gerektiren genel örnekleme oranını kullanarak, dört 2.5 GS / dönüştürücü, 10 GS /s elde etmek için geçici olarak giriş sinyalini örnekleyebilir.Bu mimari, son derece geniş bant genişliğini kapsamalıdır. ana zorluk, örneğin, dört 2.5 GS /s dönüştürücüler, iki F /s arasındaki fark edilir; yanlış eşleştirmeler, bu da SFDR'nin hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen hemen doğrulanmış olması için bu hataların doğrulanması için daha doğrulanmış bir şekilde doğrulanmış olması için daha doğrulanmış bir şekilde yapılır.
Başarılı Approximation Register (SAR) ADCs
SAR ADCs mükemmel enerji verimliliği sunar ve orta örnekleme oranları (örneğin yüzlerce MS /s) kararlarla 16 bitleri kadardır. Düşük güç doğası onları, periyodik algılayan radyo cihazları için ideal kılar. geleneksel SAR ADCs hızda sınırlıyken, son gelişmeler - SAR ve boru hatları gibi - örnekleme hızlarını gerektirir - hem de yaygın olarak kullanılan bir radyo uygulamaları için örnekleme oranlarına iter.
ADC Teknolojisinde Bilişsel Radyo için Gelecek Trendleri
Fotonic ADCs
Elektronik ADCs hız ve jitter'de yarı iletken devrelerin fiziği nedeniyle temel kısıtlamalarla karşı karşıyadır. Photonic ADCs, 100 femtosaniyenin altında hassaslık elde etmek için optik örnekleme ve optik-to-to-dönüşümlü dönüşümleri kullanarak, son derece düşük jitterler ile son derece düşük jitterler arasındaki radyo sinyali dönüştürmek için, fotoğraflı ADC'lerin mücadelesini 100 inçlik bir performansla elde etmesi için göstermiştir.
Tartışmalı Cümleler
Çünkü bilişsel radyo genellikle sparse spektrum kullanımı ile ilgilidir (örneğin, birçok kanal herhangi bir anda boş durumda boştur), sıkıştırıcı algılama teorisi ADC örnekleme oranlarını azaltmak için uygulanabilir.Felsepsiyonel algılama oranı, daha yüksek çözünürlükte sınırlı sayıda sayısal projeksiyon elde eder ve ardından spektrumu kullanarak optimizasyon algoritmalarının yeniden yapılandırılmasını gerektirir.
Sonuç: ADCs ve Bilişsel Radyo İlişkisi
Bilişsel radyonun evrimi, ADC tasarımcılarının yenilik yapma, fotonik örnekleme ve daha önce imkansız olan bilişsel radyo uygulamaları daha iyi algılamayı gerektirir.In turn, yeni ADC mimarisi ile birlikte olan tüm özellikler, zaman boyu süren, fotonik örnekleme ve daha önce imkansız olan uygulamaları daha iyi bir şekilde geliştirmeli.In Wi-Fi'nin en iyi şekilde optimize edilmesi gereken tüm özellikleri giderek daha iyi bir şekilde optimize etmeye devam edecektir.In turn, ADC-provering sistemi ile bilişsel radyo arasındaki ortaklık, daha akıllı iletişim mühendisleri ve daha verimli bir şekilde odaklanmalıdır.
[FONT=0)Dön Linkler:[Dönem:[Dönem: 1)
- [FONT:0)IEEE Spectrum – Bilişsel Radyo Genel Bakış[Dönem: 1]
- [FONT=0)Analog Cihazları – İletişim için ADC Seçme Kılavuzu).
- [FONT:0)NIST – Spectrum Watch için Tartışmalı Senlering[Dönemli 1]
- [FONT:0)OSA - Fotonik ADC Araştırma).