JSSC 2021第6期RF & Wireless65nm

11 A Four-Element 500-MHz 40-mW 6-bit ADC-Enabled Time-Domain Spatial Signal Pro

提出一种四元素500MHz带宽40mW功耗的6位ADC时域空间信号处理器。

500-MHz, 40-mW, 6-bit ADC, 0.31 mm²

时域信号处理波束成形宽带通信ADCCMOS

▸创新点1：基于真实时延的频域均匀波束成形（方法创新）。通过时间交织电压-时间转换器和异步6位流水线时间-数字转换器实现500MHz调制带宽的频域均匀波束成形，解决了传统相移阵列的波束倾斜问题，显著提升了宽带信号处理的准确性。

▸创新点2：宽带波束消除（系统创新）。采用时间域空间信号处理器（SSP）实现宽带波束消除功能，能够在宽频带范围内有效抑制干扰信号，提升系统抗干扰能力，适用于高密度无线通信环境。

▸创新点3：Kronecker分解的多重独立干扰滤波（算法创新）。利用Kronecker分解技术实现多重独立干扰滤波，可同时处理多个干扰源，显著提高了系统的频谱利用率和信号质量，适用于复杂电磁环境。

▸创新点4：低功耗高集成度电路设计（电路创新）。采用65nm CMOS工艺，整个系统仅消耗40mW功耗，面积仅为0.31mm²，实现了高性能与低功耗的完美平衡，适合大规模阵列集成。

Abstract

Next-generation wireless communication requires phased-array systems with large modulated bandwidths and high energy efﬁciency, ensuring Gb/s data communication. Conven- tional phase-shifter-based arrays result in frequency-dependent processing and, therefore, beam-squinting in an array. This work demonstrates a four-element 500-MHz modulated band- width true-time-delay-based ADC-enabled spatial signal proces- sor (SSP) with frequency-uniform beamforming, wideband beam-nulling, and multiple inde