QPSK 디지털 수신기는 전송 경로 또는 송수신기 간의 클럭 차이에 의해 발생하는 위상 편차를 보정하기 위해 위상 복원 방안이 필요하다. 널리 사용되고 있는 디지털 Costas 위상 복원 루프는 입력신호의 주파수/위상 복원 성능이 입력 신호의 전력에 따라 달라지므로 별도의 자동 이득조정 (AGC) 루프가 필요하고, 이는 하드웨어 구현시 시스템의 복잡도와 사용 자원을 증가시킨다. 본 논문에서는 입력 전력에 관계없이 일정한 위상 보정 기능을 수행할 수 있으며 타이밍 복원을 위한 AGC를 동시에 제공할 수 있는 위상 보정 및 진폭 보상 방안을 제안하였다. 제안된 방안은 CORDIC 알고리즘을 사용하여 입력 신호의 위상 및 진폭 정보를 분리하여 각각 처리하며 시스템의 복장도 및 사용 자원을 대폭 절감할 수 있으며, C++ 및 Model Sim을 사용한 모의실험을 통해 본 논문에서 제안한 위상 복원 루프의 동작을 검증하였다.
This paper describes theories and implementation techniques of a digital high-definition television(HDTV) modem based on 32-QAM for terrestrial broadcasting. We proposed a digital demodulation scheme and a symbol timing recovery structure based on the band edge component maximization(BECM) method. The adaptive equalizer has 256 complex taps to remove the multipath of delays ranging from -2.mu.s~+24.mu.s with a new T/2-spaced blind equalization algorithm. computer simulation results reveal that the proposed algorithm outperforms other conventional blind equalization algorithm a digital HDTV modem with 4.91MHz symobol rate is implemented by utilizing the proposed algorithms. All processings for modem operations such as demodulation, estimation of symbol timing phase error, adaptive equalization, and carrier recovery except IF signal processing and sampling phase control part of the AD converter are done in digital domain. Especially, the carrier recovery loop can track a carrier offset of upto .+-.350KHz.
A data and clock recovery integrated circuit for MAC (Multiplexed Analog Component) TV standard is described. The chip performs the recovery of a system clock from a digitally encoded voice signal, clamping of a video signal for DC-level restoration, and precise gain control of a video signal in the presence of a large amplitude variation. A PLL (Phase Locked Loop) is used for timing recovery and a new gain control circuit is proposed which enhances its accuracy and dynamic range by employing two identical four-quadrant analog multipliers. The chip is designed in full custom with 1.5um BiCMOS technology, and layout verification is completed by post-simulation with the extracted circuit.
Handling precise timing in high-speed transceivers has always been a primary design target to achieve better performance. Many different approaches have been tried, and one of those is utilizing the beneficial nature of injection locking. Though the phenomenon was not intended for building integrated circuits at first, its coupling effect between neighboring oscillators has been utilized deliberately. Consequently, the dynamics of the injection-locked oscillator (ILO) have been explored, starting from R. Adler. As many aspects of the ILO were revealed, further studies followed to utilize the technique in practice, suggesting alternatives to the conventional frequency syntheses, which tend to be complicated and expensive. In this review, the historical analysis techniques from R. Adler are studied for better comprehension with proper notation of the variables, resulting in numerical results. In addition, how the timing jitter or phase noise in the ILO is attenuated from noise sources is presented in contrast to the clock generators based on the phase-locked loop (PLL). Although the ILO is very promising with higher cost effectiveness and better noise immunity than other schemes, unless correctly controlled or tuned, the promises above might not be realized. In order to present the favorable conditions, several strategies have been explored in diverse applications like frequency multiplication, data recovery, frequency division, clock distribution, etc. This paper reviews those research results for clock multiplication and data recovery in detail with their advantages and disadvantages they are referring to. Through this review, the readers will hopefully grasp the overall insight of the ILO, as well as its practical issues, in order to incorporate it on silicon successfully.
본 논문에서는 Instantaneous locking 특성을 갖는 새로운 구조의 수동형 광가입자망용 622Mbps급 버스트모드 클럭/데이터 복원회로를 제안하고, 이를 구현하였다. 이 회로는 고속 클럭신호를 발생하는 위상고정루프 와 버스트모드에서의 클럭/데이터 복원회로 두 개의 블럭으로 구성되어 있다. 클럭/데이터 복원회로 에서는 위상고정루프의 클럭을 지연소자를 통해 7개의 서로 다른 클럭신호로 발생시킨다. 이 경우 광가입자망에 지터를 가지고 있는 신호가 입력되어도 항상 데이터의 중앙에 클럭이 정렬되도록 조정하여 최적의 샘플링 시점에서 데이터를 복원하게 된다. 제안한 구조에 대한 검증을 위하여 0.35umn-well CMOS 공정을 이용하여 회로의 동작을 확인하였다.
The closed-loop transfer function of 2-nd order PLL (phase-looked loop)of which loop filter has active-lag 1-st order is found. Considering the three criteria of system performance: the transient response time of the circuit, noise bandwidth by the linear analysis and stability which uses root-locus method, the optimum value of damping factor is 1.0 and the natural frequency which depends upon the signal frequency can be determined after consideration of the trade-off relationship between the transient response time and the noise bandwidth.
본 논문에서 제안하는 알고리즘은 심벌 타이밍 jitter 를 최소화하기 위해 가장 강한 신호를 주기적으로 감시하고, 그 신호를 적응적으로 DLL(Delayed Locked Loop)의 기준 신호로 정한다. 결과적으로 제안된 알고리즘은 DLL 추적 실패를 피할 수 있고, 기존의 알고리즘에 비하여 DLL의 정상 상태 추적 오류가 작다. 모의실험을 통하여 제안된 알고리즘의 정상상태 DLL 추적오류가 작고 다중 경로 상황에서 DLL 추적 실패를 피할 수 있음을 확인 하였다. 따라서 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 OFDM 의 시간동기 복원 알고리즘에 적합하다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제3권4호
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pp.181-187
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2003
This paper presents an 125MHz, 128-phase phase-locked loop using interpolation technique for digital timing recovery. To reduce the power consumption and chip area, phase interpolation was performed over only selected windows, instead of overall period. Four clocks were used for phase interpolation to avoid the output jitter increase due to the interpolation clock (clock used for phase interpolation) switching. Also, the output clock was fed back to finite-state machine (FSM) where the multiplexer selection signals are generated to eliminate the possible output glitches. The PLL implemented in a $0.25\mu\textrm{m}$ CMOS process and dissipates 80mW at 2.5V supply and occupies $0.84\textrm{mm}^2.
본 논문에서는 ADSL용 칩 설계를 위한 동기화 파라미터 값을 도출하기 위하여 컴퓨터 모의수행으로 STR과 프레임동기의 성능을 분석한다. ADSL에 적합한 PLL루프를 분석하고 설계를 하며, 이러한 결과를 통하여 ADSL칩 설계를 위한 STR의 최적 파라미터 값을 얻는다. 또한 여러 가지 알고리즘으로 프레임동기를 수행할 때, 컴퓨터 모의수행으로 FER(Frame Error Rate)의 성능을 분석했고, 프레임 offset의 효과를 분석했다.
본 논문에서는 기존 1배속 및 6배속과 같은 저속 DVD 시스템에서 설계되었던 Analog PLL(Phase Locked Loop)을 고배속 동작에 유용하게 디지털화 했으며, 고속인 20배속 DVD 시스템에서의 최적 Digital PLL 모델을 제시하였다. 특히, 고속 DVD 시스템 설계에서 성능 열화의 주요 원인인 bulk delay, 샘플링 클럭 주파수 오타, 비대칭 신호 현상과 같은 채널 영향들을 고려하여 안정적으로 동작할 수 있는 DPLL 설계에 초점을 맞추었다. 우선, DPLL에서는 새로운 타이밍 에러 검출 알고리즘으로 변형된 Early-Late 방법을 제시하였다. 그리고, 비대칭 신호 보정기에는 고속으로 동작하고 안정적으로 보정 역할을 수행하는 영점교차 지점을 이용한 4샘플 신호 보정 알고리즘을 설계하였다. 본 논문에서 제안하는 타이밍 에러 검출기는 기존 방식에 비해 각각, 3dB의 SNR 이득과 지터성능이 4배 향상됨을 볼 수 있었고 또한, 영점교차 지점에서 4샘플 신호를 이용한 보정 알고리즘은 기존 방식에 비해 보상시간의 50% 단축과 2dB의 SNR 이득, 지터 성능의 34% 효율을 볼 수 있었다. 최종적으로 제안된 비대칭 보정기와 DPLL이 통합된 시스템을 BER 성능 평가를 통해서 기존 알고리즘에 비해 제안된 방식이 0.4dB, 2dB 성능 향상을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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