对于Nyquist和比Nyquist更快的光学IM/DD系统而言,无乘数和硬件效率高的 baud-rate定时错误检测器

科学领域:

• 光学通信是指光学通信的应用.
• 数字信号处理是数字信号处理.
• 在VLSI的设计中,VLSI的设计

背景情况:

• 高 baud率和高级调制格式对于短距离光学互连是必不可少的.
• 现有的时钟恢复 (CR) 算法通常需要大量的计算资源和功率.
• 尼奎斯特和比尼奎斯特 (FTN) 更快的系统中的带宽限制可以降低时钟声,使CR复杂化.

研究的目的:

• 为超高速光学互连提供一个硬件效率高,无乘数波率定时错误检测器 (TED).
• 为了满足CR算法的需求,这些算法可以以更高的 baud率运行,而计算开销和功耗最小.
• 在带宽有限的系统中提高CR性能,包括尼奎斯特和FTN信号.

主要方法:

• 开发了一种新的波德率计时错误检测器 (TED),可以避免乘法运算.
• 采用了样本的绝对值和非线性标志操作来增强时钟音调.
• 通过实验验证了提议的TED,使用带宽为30GHz和3dB的收发器系统.

主要成果:

• 提议的波德率TED在实验调查中表现出色.
• 对各种高速信号实现了成功的时钟同步:50 GBaud PAM4/8,80 GBaud PAM4,以及高达120 GBaud PAM4 FTN.
• 基于提议的TED的CR方案被认为是超高速短距离强度调制/直接检测 (IM/DD) 传输的最佳方案.

结论:

• 开发的无乘法,硬件效率高的TED是高效的解决方案,用于在苛刻的光通信系统中恢复时钟.
• 拟议的CR方法为超高速短距离IM/DD提供了时机动,比特错误率 (BER) 和实现复杂性的优越平衡.
• 这一创新满足了下一代光学互连中低功耗,高性能CR的关键需求.