A system-on-chip microwave photonic processor solves dynamic RF interference in real time with picosecond latency
Notice bibliographique
Résumé
Radio-frequency interference is a growing concern as wireless technology advances, with potentially life-threatening consequences like interference between radar altimeters and 5 G cellular networks. Mobile transceivers mix signals with varying ratios over time, posing challenges for conventional digital signal processing (DSP) due to its high latency. These challenges will worsen as future wireless technologies adopt higher carrier frequencies and data rates. However, conventional DSPs, already on the brink of their clock frequency limit, are expected to offer only marginal speed advancements. This paper introduces a photonic processor to address dynamic interference through blind source separation (BSS). Our system-on-chip processor employs a fully integrated photonic signal pathway in the analogue domain, enabling rapid demixing of received mixtures and recovering the signal-of-interest in under 15 picoseconds. This reduction in latency surpasses electronic counterparts by more than three orders of magnitude. To complement the photonic processor, electronic peripherals based on field-programmable gate array (FPGA) assess the effectiveness of demixing and continuously update demixing weights at a rate of up to 305 Hz. This compact setup features precise dithering weight control, impedance-controlled circuit board and optical fibre packaging, suitable for handheld and mobile scenarios. We experimentally demonstrate the processor's ability to suppress transmission errors and maintain signal-to-noise ratios in two scenarios, radar altimeters and mobile communications. This work pioneers the real-time adaptability of integrated silicon photonics, enabling online learning and weight adjustments, and showcasing practical operational applications for photonic processing.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».