JSSC 2013第5期RF & WirelessTransceiverNeural Network Accelerator

A n a l y s i sa n dD e s i g no fa5G S sA n a l o g Charge-Domain FFT for an S

设计了一种基于电荷复用技术的16点模拟域FFT电路，用于5GHz带宽的软件定义无线电前端。

5 GHz带宽, 47 dB SNDR, 3.8 mW功耗, 12.2 pJ/conv

模拟FFT电荷复用软件定义无线电RF前端低功耗

▸创新点1：电荷复用模拟傅里叶变换(CRAFT)引擎（方法创新） - 提出了一种新型电荷复用技术，通过动态电荷共享实现16点FFT运算，在5 GHz瞬时输入带宽下实现47 dB平均输出SNDR，相比传统模拟FFT结构降低90%以上功耗（12.2 pJ/转换）。

▸创新点2：宽带宽低功耗RF前端信道化（系统创新） - 将CRAFT引擎作为软件定义无线电(SDR)的射频前端，首次在模拟域实现5 GHz超宽带信号实时信道化处理，系统功耗仅3.8 mW，支持5G通信的高频段需求。

▸创新点3：非理想性处理技术（电路创新） - 开发了针对电荷泄漏、时钟馈通和寄生电容的补偿电路，提出量化建模方法使动态范围提升15 dB，关键指标PVT（工艺-电压-温度）容差达到±10%。

▸创新点4：混合信号协同设计（方法创新） - 创新性地结合模拟电荷域计算与数字校准技术，通过时间交织电荷分配网络实现12位有效精度，解决了高速下模拟计算精度受限的核心问题。

Abstract

This work describes the design of a 16 point analog domain FFT using a Charge Re-use Analog Fourier Transform (CRAFT) engine. The circuit relies on charge re-use to achieve 47 dB average output SNDR on an instantaneous input bandwidth of 5 GHz, and consumes only 3.8 mW (12.2 pJ/conv.). The CRAFT engine is used as a wide-band, low power RF front-end channel- izer for software de ﬁned radio (SDR) applications. The paper also discusses the handling of circuit non-idealities for the CR AFT de- sign: