Design of a 6.25 Gbps backplane SerDes with adaptive decision feedback equalization

A 6.25 Gbps SerDes core used in the high speed backplane communication receiver has been designedbased on the OIF-CEI-02.0 standard. To counteract the serious Inter-Symbol-Interference (ISI),the core employed a half-rate four-tap decision feedback equalizer (DFE). The equalizer used the Sign-signleast mean-squared (SS-LMS) algorithm to realize the coefficient adaptation. An automatic gain control(AGC) amplifier with the sign least mean-squared (S-LMS) algorithm has been used to compensatethe transmissio...     

All-optical wavelength converter using a microdisk resonator integrated with p-n junctions

We explore all-optical wavelength conversion in a microdisk resonator integrated with interleaved p-n junctions. Numerical simulation based on temporal coupled mode theory is performed to study the free-carrier dynamics inside the cavity. It reveals that the detuning of pump and probe frequencies and the carrier lifetime have a significant effect on the device performance. Experimental result confirms that the conversion speed can be considerably improved by applying a reverse bias on the p-n junctions. Wavelength conversion at 10 Gb/s data rate is achieved with a pump power of 5.41 dBm and a bias voltage of -6 V.     

Effect of DFE error propagation and its mitigation using MUX-based FEC interleaving for 400 GbE electrical link

This paper evaluates the effect of decision feedback equalizer( DFE) error propagation for400 Gb/s Ethernet( 400 GbE) electrical link in order to propose some effective methods to improve bit error rate( BER). First,an analytical model for DFE burst error length distribution is proposed and simulated based on a NRZ electrical link in which a 5-tap DFE combined with a multiple-tap feed forward equalizer( FFE) is included. Then,a detailed derivation for BER considering DFE error propagation is given based on the distribution of burst error run length and the BER performance with and without forward error correction( FEC) is simulated too. After that,this paper investigates several MUX-based FEC interleaving methods including their complexity and latency in order to improve BER further. At last,three FEC interleaving schemes are compared not only in interleaving gain,but also in hardware complexities and latencies. Simulation results show that pre-interleave bit muxing can obtain good tradeoff between BER and complexity for 400 Gb E electrical link.     

一种用于多通道10 Gbit以太网接口的CMOS 3.125 Gb/s接收器

介绍了一种单片集成的3．125 Gb／s接收器的设计,它适用于IEEE 802．3ae四通道10Gb／s以太网接口．电路采用了多相时钟结构和并行采样技术以降低电路速度要求．电荷泵采用了常跨导偏置技术以降低环路对工艺、电源电压和温度变化的敏感度．时钟数据恢复电路采用1／5速率时钟降低振荡器的设计难度,时钟恢复的同时完成1：5解串功能,降低了电路功耗．电路采用0．18μm CMOS工艺设计和仿真,总体功耗为95mW,625MHz恢复时钟的输出抖动小于75ps,电路在3．125 Gb／s的数据率和各种工艺角下工作正确．     

利用相位调制器实现占空比可调的NRZ到RZ码的码型转换

提出了利用相位调制器和色散补偿光纤(DCF)把非归零(NRZ)码信号转换成为占空比可调的归零(RZ)码信号的方案.从原理上分析了调制信号功率与色散介质色散量对所产生结果的影响,得到通过改变调制深度和DCF总色散量可以使NRZ码转换为占空比可调的RZ码的结论.实验给出了在10Gb/s速率下的实验结果,得到了很好的转换后的RZ码输出.在17dBm的调制功率下,所得的RZ码占空比为32.6%.     

高速大容量TLK2711接口卫星数传基带模拟源的研制

针对当前卫星数传基带模拟源设备数据传输带宽低、存储容量小的问题,研制了一种基于串行高级技术附件3.0（SATA3.0）控制器,16路TLK2711接口的卫星数传基带模拟源。数传基带模拟源采用现场可编程门阵列（FPGA）作为主控制器,在其内部构建8个SATA3.0控制器逻辑完成高速数据的读出,采用FPGA自带的高速收发器实现TLK2711接口时序,极大地降低了IO资源的使用。实验结果表明,该模拟源可实现16路TLK2711接口输出,数据存储容量可达16 TB,总传输带宽最高可达32 Gb/s。同时,基于高速收发器的TLK2711接口线速率可以实现1.6~2.5 Gb/s动态调整。该模拟源已成功应用于多个型号数传分系统测试中,稳定可靠,为数传分系统的研制测试提供了保障。     

单信道光纤通信系统的链路平均色散容限

以非线性薛定谔方程(NLSE)为理论模型，通过仿真研究链路长度为1000km的单信道光纤通信系统在信号传输速率分别为10Gb／s，20Gb／s，40Gb／s和80Gb／s时光纤链路的平均色散容限．     

不等带宽奇偶交错滤波器设计

为了在10 Gb／s 40 Gb／s混合系统中提高奇偶交错滤波器的带宽利用率,采用光格型有限冲激响应 (FIR)模型在z变换域对耦合器级联形式的光滤波器进行了理论分析．用MATLAB软件的信号处理工具箱Sptool 在z域将偶信道设计成通带阻带宽度比为7:3低通滤波器,用于传输40 Gb／s信号,由对称性可知奇信道为通带阻带宽度比为3:7的高通滤波器,用于传输10 Gb／s信号．所设计的不等带宽奇偶交错滤波器由33个不同分光比的耦合器构成,两个输出端口的3 dB带宽分别为70．80 GHz和29．20 GHz,隔离度大于35 dB,通带纹波小于0．001 dB,且具有类似矩形的幅频响应特性．该滤波器较传统的等带宽50 GHz奇偶交错滤波器有更高的带宽利用率,在 10 Gb／s向10 Gb／s 40 Gb／s升级过程中作为复用-解复用器具有很大优势．     

LVDS低功耗高速驱动电路设计

目前现存的LVDS驱动不能在低供电电压下工作,双电流源(DCS)LVDS驱动和开关电流源(SCS) LVDS驱动等两种新驱动适用于低电压应用。同时,这两种驱动大大减少了功耗以及器件尺寸,并且可以以超过1 Gb/s的速度传输数据。在高速数据采集系统中,有很好的应用前景。     

归一化自适应共轭梯度恒模盲均衡仿真研究

为提高恒模盲均衡算法收敛速度,提出了一种归一化自适应共轭梯度恒模盲均衡算法并进行了仿真研究。利用级联滤波方法对恒模盲均衡器输入进行了重新定义,并在此基础上采用自适应共轭梯度算法对均衡器参数进行更新,对均衡器输入采用归一化进行处理,以保证算法的稳定性。共轭梯度算法计算复杂度介于LMS和RLS算法之间,与LMS算法相比较具有更快的收敛速度,仿真结果证明归一化自适应共轭梯度算法恒模盲均衡与传统恒模盲均衡算法相比具有更好的均衡性能,复杂信道条件下剩余码间干扰可降低约10 dB,均衡系统中引入的级联滤波器可视为时变信道的一部分,表明算法对于时变信道同样有效。     

采用DSP技术的测井高速数据传输系统

介绍了一种基于数字信号处理技术和信道均衡原理设计的高速测井数据传输系统 .系统均衡采用间歇训练的自适应工作方式 ,运算量大幅度降低 .用一片DSP芯片ADSP 2 1 0 2 0完成对信号的实时均衡处理 .原型系统在 3 0 0 0m测井电缆上进行的实验达到 50 0kbit/s的传输率 .     

A 2 Gb/s optical receiver with monolithically integrated MSM photodetector in standard CMOS process

A monolithically standard complementary-metal-oxide-semiconductor (CMOS) optical receiver with a metal-semiconductor-metal (MSM) photodetector is presented in this paper.An active-feedback transimpedance amplifier (TIA) with negative Miller capacitance is used to increase the bandwidth of the receiver.The MSM photodetector with high responsivity provides higher sensitivity for the optical receiver.The optical receiver implemented in chartered 0.35 μm process achieves a 1.7 GHz bandwidth due to the low capacitance of the MSM photodetector.2 Gb/s optical data are successfully transmitted with a bit-error rate of 10-9 at an optical power of-15 dBm.The power consumption of the receiver is 94 mW under a single 3.3 V supply.     

光发射源静态线宽对外调制光纤通信系统传输特性的影响

在２．５Ｇｂ／ｓ的光纤通信系统中,通常采用外调制技术以避免光源啁啾对传输距离的限制。这时系统传输特性的恶化主要来源于由光发射源静态谱线中的相位噪声经传输后转化而成的强度噪声（ＰＭ－ＡＭ噪声）,以及光纤中的受激布里渊散射。文章通过将ＰＭ－ＡＭ噪声项引入Ｐｅｒｓｏｎｉｃｋ－ＣＣＩＴＴ误码率计算方法,从理论上研究了ＰＭ－ＡＭ噪声对系统传输特性的影响,并通过２．５Ｇｂ／ｓ３００ｋｍ传输实验的结果加以验证,同时也分析了系统中受激布里渊散射阈值与光源线宽的关系。所得的结果可为系统设计工作中综合考虑二者的影响提供一定的依据。     

应用于时分复用无源光网络上行信号的光功率均衡器

研究了利用光注入锁定法布里-珀罗激光器(FP-LD)进行时分复用无源光网络(TDM-PON)上行信号的光功率均衡.通过二次光注入锁定FP-LD实现上行信号功率均衡,由一外部单纵模激光注入锁定光网络单元(ONU)上行信号的输出波长,光谱稳定的上行光注入锁定位于光线路终端(OLT)的功率均衡器FP-LD.本功率均衡器可以使上行光功率由-10～-25dBm的功率变化量变为1.2dB最大功率变化量.并测试功率均衡器对上行光信号传输品质影响.     

基于0.13 μm CMOS工艺的6.25 Gb/s高速串行数据接收器的设计

基于1.2 V 0.13 μm CMOS工艺, 设计一种数据率为6.25 Gb/s的高速串行数据接收器。该接收器采用半速结构降低系统工作频率, 其中: 均衡电路利用一种低功耗小面积的差分有源电感, 使RC负反馈均衡电路的高频增益增加50%; 采样电路为半速时钟驱动2-way交织结构, 同时实现1:2串并转换功能; DEMUX采用树型(tree-type)结构, 并使用一种新的1:2 DEMUX单元, 较传统单元电路节省40%的晶体管数量。HSPICE仿真结果显示, 该接收器在?55~125℃温度范围、各主要工艺角及电源电压波动10%的条件下, 均能正确工作, 核心电路平均功耗为3.6 mW。     

抽油机井示功图量化分析与应用

研究了示功图、动液面与抽油机平衡半径、功率、效率以及油井产量等之间的相互关系;建立了利用地面示功图计算油井产量、动液面、效率等的数学关系模型;并编制了计算分析软件,利用该软件可以方便地根据地面示功图的相关资料计算动液面深度、产量、效率等参数,为解决抽油机井生产动态参数测试困难的问题提供了有效的方法.     

ADSP-TS101高速全双工Link收发器FPGA设计

提出并实现了一种基于ADI Tiger SHARC101 Link协议的高速通信收发器TPGA设计方案,能同时在接口时钟的上升沿和下降沿收发数据,进而实现FPGA与DSP、以及FPGA片间的无缝连接.经ISE综合与布局布线验证,整个系统仅占用452个Slice,最高工作频率超过300 MHz,数据传输率可达4.8 Gb/s.     

光放大器的性能界限

本文系统地研究了掺铒光纤放大器在相干光纤通信系统中作为线性中继应用的性能界限。由噪声累积效应分析得到了最佳光增益和最佳级联数,探讨了光放大器噪声的调制方式对多路通信和传输系统中光放大器级联数目的影响,指出了饱和输出功率为限制级联数的主要因素。在相同的功率代价条件下,DPSK的比特率和动态范围分别比ASK系统大4倍和6dB。可望在2.4Gb/s的DPSK系统中级联200个EDFA,使系统传输距离达到几万公里,以满足超高速、越长距离光纤传输系统的要求。     

混合调制方案在WDM-PON系统中的应用

利用Optisystem和Matlab软件通过对比混合调制和传统调制方案下WDM-PON光传输系统中不同调至格式(NRZ、RZ、DRZ)、不同速率(速率2.5Gb/s、10Gb/s)和不同信道间隔(信道间隔25GHz、50GHz)条件下的传输效率,以接收端系统眼图、BER等指标来衡量系统的传输性能,进而验证所提出的混合调制方案的优越性和可行性.     

基于NOMA的级联式混沌增强加密通信技术

混沌加密能够灵活地兼容多种调制格式、实现多维度数据加密,已成为军事保密光通信中有效保护数据传输的物理层加密技术。为保证光通信系统中数据传输的安全性,提出一种基于非正交多址（non-orthogonal multiple access,NOMA）的级联式混沌增强加密通信技术。通过提升混沌序列的非线性动力学特性缓解混沌本振退化问题,采用功分复用技术实现对密钥的分发和对加密数据的传输,利用三维级联混沌系统对比特、星座、子载波进行加密掩蔽。实验结果表明,该技术能够在2 km的七芯光纤上实现65.8 Gb/s的加密信号传输,密钥空间达到10^78,系统的安全性能明显提高。该项技术在军事保密光通信中具有良好的应用前景。