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JSSC 2011第6期RF & Wireless0.5μmTransceiver

A 102 Mbps Pulse Harmonic Modulation Based Transceiver for Implantable Medical D

提出了一种基于脉冲谐波调制的低功耗无线收发器,适用于植入式医疗设备的高带宽数据传输。
0.5μm CMOS, 1.8mm², 102 Mbps, BER <10^-3, 345 pJ/bit (1 cm), 8.85 pJ/bit (0 cm), 3 mW
脉冲谐波调制植入式医疗设备低功耗高带宽LC谐振电路
创新点1:脉冲谐波调制(PHM)技术(方法创新)。PHM通过特定幅度和时序的窄脉冲串生成衰减振荡,有效抑制符号间干扰(ISI),提升数据传输速率,同时保持高Q值LC谐振电路的带宽和选择性。
创新点2:非相干能量检测接收架构(电路创新)。该架构具有可编程带宽和可调增益,适应不同传输条件,显著降低接收功耗,实测接收功耗仅为3 mW(3.3 V供电)。
创新点3:高Q值LC谐振电路设计(电路创新)。采用高Q值LC谐振电路,在不降低链路质量因子的前提下实现高带宽传输,显著提升链路范围和选择性,支持102 Mbps的高数据速率。
创新点4:低功耗设计(系统创新)。PHM发射机在1 cm和零链路距离下的功耗分别为345 pJ/bit和8.85 pJ/bit,显著降低了植入式设备的功耗需求,延长了设备使用寿命。
Abstract
A low power wireless transceiver has been presented for near- field data transmission across inductive telemetry links, which operates based on pulse h armonic modulation (PHM). This PHM transceiver uses on-off keying (OOK) of a pattern of pulses to suppress inter-symbol in terference (ISI), and its charac- teristics are suitable for low-pow er high-bandwidth telemetry in implantable neuroprosthetic devi ces. To transmit each bit across a pair of high-Q LC-tank circuits, the PHM transmitter gener