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Interference-Tolerant Wireless Distributed Beamforming Receiver Array With Low-Latency Frequency Synchronization

delete2025-07-01
delete0
PRE
AI
A
Alireza Kiyaei
W
Waleed Ahmad
S
Subhan Zakir
E
Ebrahim M. Al Seragi
S
Saeed Zeinolabedinzadeh
DOI:10.1109/TMTT.2024.3517456delete
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摘要

摘要

En 中文
我们提出了一种新颖的、可扩展的分布式波束成形接收器阵列架构,该架构能够利用模拟锁相环(PLL)进行自同步。分布式节点的无线频率同步在接收器前端和载波频率级以极低延迟实现,同时直接进行数据解调。与现有技术相比,频率同步无需在分布式网络内的无线电节点之间使用往返反馈。在本工作中,我们通过锁相环(PLL)输出端同步信号的相位对齐来演示无线波束成形操作。每个接收器的本地振荡器(LO)信号与接收信号自动同步,接收器直接下变频并解调数据。因此,载波频率处的相位对齐需求转化为中频(IF)处解调数据的时间延迟调整,以实现波束成形。为此研究,我们使用了一款在毫米波频段定制的、采用Global-Foundry的SiGe BiCMOS工艺制造的接收器。我们提供了在存在干扰信号的情况下对分布式波束成形阵列(DBA)的全面研究。观察到由于干扰信号,锁相环(PLL)输出频谱中出现了寄生互调(IM)分量。我们实验证明,一旦实现了载波信号准确的相位对齐,不同接收节点信号的相干组合可以显著抑制分布式阵列中的干扰。此外,还实验研究了干扰对相位噪声的影响。通过在后期处理阶段引入适当的时间延迟,在发射机和分布式接收器阵列之间建立了一个130 Mb/s的数据链路。
Keyword:
Array signal processing
carrier phase synchronization
coherent distributed arrays
cooperative reception
distributed antenna arrays
5G
frequency synchronization
interference
modulation
phase-locked loops (PLLs)
propagation delay
SiGe BiCMOS
wireless communication
wireless synchronization

期刊

IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 封面图
IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques
IF:
4.5
论文数:
686
被引数:
3.5W

机构

A
Arizona State University
学者数:
2.7W
论文数: 2.5W
被引数: 4.2W
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