An Energy Efficient Coherent IR-UWB Receiver With Non-Coherent-Assisted Synchronization
Notice bibliographique
Résumé
This paper presents a non-coherent assisted synchronization mechanism for low data rate coherent impulse radio ultra-wide band (IRUWB) receivers. A two-step coarse and fine acquisition mechanism is utilized to simplify the coherent synchronization and minimize the total required packet length. This hybrid scheme reduces the total power consumption of the receiver. The reception of a UWB packet begins with an energy efficient non-coherent synchronization portion in on-off keying (OOK) modulation non-coherent acquisition. This reduces the search space for the coherent reception by first finding the best integration window that has the most energy of the received signal. Afterwards, the receiver searches coherently in binary phase-shift keying (BPSK) modulation within only the pre-selected integration window instead of the whole symbol time. Self-mixing and template-based correlation are utilized for the non-coherent and coherent reception, respectively. Most of the front-end blocks are shared between the coherent and non-coherent modes, including the LNA, mixer, and the baseband circuitry that follows to minimize the total power consumption of the receiver. A differential architecture including a low noise amplifier (LNA), a mixer, a fast start-up template generator, an integrator, and a differential comparator are utilized for the receiver front-end. A prototype of the proposed receiver operating from 3.5 to 5 GHz over four bands, each spaced by 500 MHz, is implemented in 65-nm CMOS technology. The proposed receiver architecture achieves a −68 dBm, −70.5 dBm, and −70.8 dBm sensitivity at a 10 <sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">−3</sup> BER at 50 MHz pulse repetition frequency (PRF) in the non-coherent, coherent, and proposed hybrid synchronization modes, respectively. The receiver consumes 6.8 mW and 8.8 mW in the non-coherent and coherent mode, respectively, when continuously ON. Using its novel synchronization mechanism, the receiver can reduce the ON time of the receiver by 68% and 34% in order to coherently synchronize and receive a 100-bit and 1024-bit payload, respectively. As a result, the energy per useful bit (EPUB) of the receiver is reduced by a factor of 2.9 from 1.24 nJ/b to 422 pJ/b for 100-bit payloads, and by a factor of 1.5 from 309 pJ/b to 204 pJ/b for 1024-bit payloads, increasing energy efficiency while maintaining the sensitivity benefits of coherent detection.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».