Giải pháp chuyển đổi dấu phẩy tĩnh và hiệu chỉnh sai lệch trong TIADC cho khối thu băng rộng. Giải pháp chuyển đổi dấu phẩy tĩnh và hiệu chỉnh sai lệch trong TIADC cho khối thu băng rộng. Giải pháp chuyển đổi dấu phẩy tĩnh và hiệu chỉnh sai lệch trong TIADC cho khối thu băng rộng. Giải pháp chuyển đổi dấu phẩy tĩnh và hiệu chỉnh sai lệch trong TIADC cho khối thu băng rộng. Giải pháp chuyển đổi dấu phẩy tĩnh và hiệu chỉnh sai lệch trong TIADC cho khối thu băng rộng. Giải pháp chuyển đổi dấu phẩy tĩnh và hiệu chỉnh sai lệch trong TIADC cho khối thu băng rộng. Giải pháp chuyển đổi dấu phẩy tĩnh và hiệu chỉnh sai lệch trong TIADC cho khối thu băng rộng. Giải pháp chuyển đổi dấu phẩy tĩnh và hiệu chỉnh sai lệch trong TIADC cho khối thu băng rộng. Giải pháp chuyển đổi dấu phẩy tĩnh và hiệu chỉnh sai lệch trong TIADC cho khối thu băng rộng. Giải pháp chuyển đổi dấu phẩy tĩnh và hiệu chỉnh sai lệch trong TIADC cho khối thu băng rộng. Giải pháp chuyển đổi dấu phẩy tĩnh và hiệu chỉnh sai lệch trong TIADC cho khối thu băng rộng. Giải pháp chuyển đổi dấu phẩy tĩnh và hiệu chỉnh sai lệch trong TIADC cho khối thu băng rộng.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐINH THỊ KIM PHƯỢNG GIẢI PHÁP CHUYỂN ĐỔI DẤU PHẨY TĨNH VÀ HIỆU CHỈNH SAI LỆCH TRONG TI-ADC CHO KHỐI THU BĂNG RỘNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Hà Nội - 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐINH THỊ KIM PHƯỢNG GIẢI PHÁP CHUYỂN ĐỔI DẤU PHẨY TĨNH VÀ HIỆU CHỈNH SAI LỆCH TRONG TI-ADC CHO KHỐI THU BĂNG RỘNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Ngành: Kỹ thuật điện tử Mã số: 9520203 TẬP THỂ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS NGUYỄN ĐỨC MINH TS PHẠM HẢI ĐĂNG Hà Nội - 2022 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết khoa học trình bày luận án cơng trình nghiên cứu tơi hướng dẫn cán hướng dẫn Các số liệu, kết trình bày luận án có nguồn gốc rõ ràng, hồn tồn trung thực chưa cơng bố cơng trình trước Các liệu tham khảo trích dẫn đầy đủ Hà Nội, ngày tháng năm 2022 TM Tập thể hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Đức Minh TS Phạm Hải Đăng Tác giả luận án Đinh Thị Kim Phượng ii LỜI CẢM ƠN Trong trình nghiên cứu hồn thành Luận án, nghiên cứu sinh nhận định hướng, giúp đỡ, ý kiến đóng góp quý báu lời động viên nhà khoa học, thầy cô giáo, đồng nghiệp gia đình Trước hết, nghiên cứu sinh xin bày tỏ lời cảm ơn tới thầy PGS.TS Nguyễn Đức Minh, TS Phạm Hải Đăng TS Lê Đức Hân tận tình hướng dẫn giúp đỡ trình nghiên cứu Nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn TS Hoàng Phương Chi, TS Phạm Nguyễn Thanh Loan thầy cô giáo, nhà khoa học Khoa Điện Tử, Trường Điện- Điện Tử, Đại Học Bách Khoa Hà Nội có góp ý quý báu cho Nghiên cứu sinh trình thực Luận án Nghiên cứu sinh xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ThS Hoàng Thanh Phương, thành viên BKIC Lab 611 thư viện Tạ Quang Bửu- Đại học Bách khoa Hà Nội giáo sư Hiroshi Ochi thành viên Ochi & Kuroshaki Lab, Học viện kỹ thuật Kyushu- Iizuka, Fukuoka, Nhật Bản hỗ trợ nghiên cứu sinh thực số thực nghiệm Luận án Xin chân thành cảm ơn TS Tống Văn Luyên đồng nghiệp Khoa Điện Tử, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội bạn bè tạo điều kiện thuận lợi để nghiên cứu sinh hoàn thành nhiệm vụ nghiên cứu Cuối nghiên cứu sinh bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình hai bên người chồng nghiên cứu sinh động viên, chia sẻ, ủng hộ giúp đỡ nghiên cứu sinh vượt qua khó khăn để đạt kết nghiên cứu Luận án NCS Đinh Thị Kim Phượng iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ xi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU xiv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT xvii MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ TI-ADC TRONG KHỐI THU BĂNG RỘNG 1.1 1.2 1.3 1.4 11 Kiến trúc khối thu băng rộng đặc điểm TI-ADC 11 1.1.1 Kiến trúc máy thu băng rộng sử dụng TI-ADC 11 1.1.2 Nguyên tắc hoạt động TI-ADC 14 Mơ hình hóa TI-ADC với sai lệch 17 1.2.1 Các sai lệch nội sub-ADC TI-ADC 17 1.2.2 Mơ hình hóa TI-ADC ảnh hưởng sai lệch 19 1.2.3 Các yếu tố tác động đến hiệu TI-ADC 28 Các vấn đề thiết kế hiệu chỉnh sai lệch TI-ADC 29 1.3.1 Kỹ thuật hiệu chỉnh sai lệch TI-ADC 29 1.3.2 Các vấn đề triển khai phần cứng 42 Kết luận chương 51 CHƯƠNG GIẢI PHÁP HIỆU CHỈNH ĐỒNG THỜI LỆCH HỆ SỐ KHUẾCH ĐẠI, THỜI GIAN LẤY MẪU CỦA TI-ADC THEO NGUYÊN TẮC ANC 52 iv 2.1 Nguyên tắc ANC hiệu chỉnh đồng thời lệch hệ số khuếch đại thời gian lấy mẫu TI-ADC 52 2.1.1 Phân tích mơ hình TI-ADC với sai lệch 53 2.1.2 Đề xuất nguyên tắc ANC cho hiệu chỉnh đồng thời lệch hệ số khuếch đại thời gian lấy mẫu TI-ADC 56 2.1.3 Giải pháp hiệu chỉnh đồng thời lệch hệ số khuếch đại thời gian lấy mẫu TI-ADC theo nguyên tắc ANC thực băng tần Nyquist 60 2.2 Mô đánh giá 61 2.2.1 Thiết lập mô 61 2.2.2 Mơ với tín hiệu vào thuộc băng tần Nyquist 2.2.3 Mơ với tín hiệu vào thuộc băng tần Nyquist 62 khác 66 2.2.4 2.3 Kết mô đánh giá 69 Kết luận chương 75 CHƯƠNG PHÁT TRIỂN GIẢI PHÁP FFC VÀ ỨNG DỤNG CHO CÁC THUẬT TOÁN DSP 3.1 3.2 76 Giải pháp nhóm tín hiệu FFC 76 3.1.1 Cơ sở toán học 76 3.1.2 Kiểm chứng giải pháp nhóm tín hiệu 80 3.1.3 Thuật toán FFC với nhóm tín hiệu 86 Ứng dụng FFC cho FFT đa phương thức thiết bị WLAN chuẩn IEEE 802.11 ax 90 3.2.1 Vai trò FFT đa phương thức thiết bị WLAN chuẩn IEEE 802.11ax 91 3.2.2 Kiến trúc triển khai FFT 95 3.2.3 Giải pháp FFT đa phương thức 97 v 3.2.4 Hiệu giải pháp FFC ứng dụng cho FFT đa phương thức thiết bị WLAN chuẩn IEEE 802.11ax thông qua thực nghiệm 104 3.3 3.4 Ứng dụng giải pháp FFC cho hiệu chỉnh TI-ADC ANC 110 3.3.1 Thực FFC cho hiệu chỉnh TI-ADC ANC 111 3.3.2 Thực nghiệm đánh giá 114 Kết luận chương 118 KẾT LUẬN 119 CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ 122 TÀI LIỆU THAM KHẢO 124 PHỤ LỤC A.MỘT SỐ CÔNG THỨC BIẾN ĐỔI CỦA FFT ĐA PHƯƠNG THỨC PL1 A.1 Công thức khai triển FFT đa phương thức PL1 PHỤ LỤC B MÃ NGUỒN MỘT SỐ CHƯƠNG TRÌNH CỦA THUẬT TỐN FFC PL5 B.1 Hàm mô sim_log PL5 B.2 Hàm tạo mơ hình sim_log PL10 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt ADC Analog to Digital converter Bộ chuyển đổi tương tự số ANC Adaptive Noise canceller Lọc thích nghi loại bỏ nhiễu ASIC The Application Specific Vi mạch số thiết kế Integrated Circuit cho ứng dụng cụ thể BDF Bandpass Derivative Filter Bộ lọc đạo hàm thông dải CMOS Complementary Metal-Oxide Công nghệ chế tạo - Semiconductor mạch tích hợp DFT Discrete Fourier Transform Biến đổi Fourier rời rạc DL Downlink Đường xuống DSP Digital signal processing Xử lý số tín hiệu ENOB Effective Number of Bit Số bit hiệu dụng EO Evolutionary optimise Cải tiến tối ưu FFC Floating-point to Fixed-point Chuyển đổi dấu phẩy động Conversion sang dấu phẩy tĩnh FFT Fast Fourier Transform Biến đổi Fourier nhanh FIR Finite Impulse Response Đáp ứng xung hữu hạn FoM Figure of Merit Hệ số phẩm chất FPGA Field-Programmable Mảng logic Gate Array lập trình FIL FPGA in the Loop Triển khai FPGA vịng kín FWL Fraction Word- Length Độ dài phần thập phân HPF High Pass Filter Bộ lọc thông cao vii Viết tắt Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt HT High Throughput Thông lượng cao HE-SIG A High Efficiency SIGNAL Trường tín hiệu A A field hiệu cao High Efficiency SIGNAL Trường tín hiệu B B field hiệu cao High Efficiency Short Trường huấn luyện ngắn Training Field hiệu suất cao High Efficiency Long Trường huấn luyện dài Training Field hiệu suất cao High Efficiency PPDU người dùng đơn Single User PPDU hiệu suất cao HE-SIG B HE-STF HE-LTF HE SU PPDU HE MU PPDU High Efficiency PPDU đa người dùng Multi User PPDU hiệu suất cao HE EXT SU High Efficiency Extended PPDU mở rộng phạm vi PPDU Range Single User PPDU đơn người dùng hiệu cao IC Integrated Circuit Mạch tích hợp IDFT Inverse Discrete Fourier Biến đổi Fourier rời rạc Transform ngược IFFT Inverse Fast Fourier Transform Biến đổi Fourier ngược IWL Integer Word-Length Độ dài phần nguyên LTE Long-Term Evolution Cải tiến dài hạn LTI Linear Time Invariant Hệ thống tuyến tính bất biến theo thời gian L-STF L-SIG Legacy short Trường huấn luyện Training Field ngắn kế thừa Legacy SIGNAL field Trường tín hiệu kế thừa viii Viết tắt Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt LSB Least Significant Bit Bit có trọng số thấp L-LTF Legacy Long Trường huấn luyện Training Field dài kế thừa MSB Most Significant Bit Bit có trọng số cao MDC-FFT Multi-Path Delay Commutator Kiến trúc FFT với tính Architecture FFT tốn đồng thời đa đường MUX Multiplexer Bộ ghép kênh MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi trường MMSE Minimum Mean Square Error Sai số trung bình bình phương tối thiểu MU-MIMO Multi-User Multi Input Đa người dùng, Multi Output đa đầu vào, đa đầu Orthogonal Frequency Ghép kênh phân chia Division Multiplexing tần số trực giao Orthogonal Frequency Đa truy cập Division Multiple Access phân chia tần số trực giao PAG Pseudo Aliasing Genarator Bộ tạo tín hiệu Pseudo PHY Physical Layer Lớp vật lý PVT Process, Voltage, and Chu trình, điện áp Temperature nhiệt độ PE Packet Extension field Trường mở rộng gói PPDU Physical Layer Convergence Đơn vị liệu gói Protocol Packet Data Unit giao thức hội tụ lớp vật lý Qualcomm Code Excited Dự đoán tuyến tính Linear Prediction kích mã Qualcomm Random Access Memory Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên OFDM OFDMA QCELP RAM ... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐINH THỊ KIM PHƯỢNG GIẢI PHÁP CHUYỂN ĐỔI DẤU PHẨY TĨNH VÀ HIỆU CHỈNH SAI LỆCH TRONG TI-ADC CHO KHỐI THU BĂNG RỘNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THU? ??T ĐIỆN... sub-ADC với sai lệch nội [114] 18 Hình 1.5 Kiến trúc TI-ADC sai lệch sub-ADC [114] 20 Hình 1.6 Kỹ thu? ??t hiệu chỉnh sai lệch Vogel [116] 35 Hình 1.7 Kỹ thu? ??t hiệu chỉnh sai lệch Matsuno... [73] 36 Hình 1.8 Kỹ thu? ??t hiệu chỉnh sai lệch TI-ADC (a) Hiệu chỉnh có hồi tiếp (b) Hiệu chỉnh không hồi tiếp 40 Hình 1.9 Thứ tự hiệu chỉnh sai lệch TI-ADC [60] 41