信号与通信论文

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信号与通信论文范文第1篇

数字信号处理涉及到用数的序列表示的信号的处理，而多维数字信号处理则涉罚用多维阵列表示的信号的处理，例如对同时从几个传感器所接收的抽样图像和抽样的时间波形的处理。由于信号是因而它可以用数字硬件处理，同时可以将信号处理的运算规定为算法。

促使人们采用数字方法的是不言而喻的。数字方法既有效灵活。我们可以用数字系统使其有自适应性并易于重新组合。可以很方便地把数字算法由一个厂商的设备上转换到另一个厂商的设备上去，或者把专用数字硬件来实现。同样，数字算法也可用来处理作为时间函数或空间信号，数字算法自然地和逻辑算符如模式分类相联系。数字信号能够长时间无差错地存储。对很多种应用而言，数字方法Ⅸ其它方法更为简单，对另外一些应用，则可能根本不存在其他方法。多维信号处理是不同于一维信号处理，想在多维序列上实现的多运算，例如抽样、滤波和交换等，用于一维序列，然而，严格芯说，我们不得不说多终信号处理与一维信弓有很大差别的。

信号处理与一维信号处理还是有很大差别的，这是由三个因素造成的;(l)二维通常比一维问题包含的数据量大得多;(2)处理多维系统在数些上不如处理一维系统那样完备；(3)多维信号处理有更多的自由度，这给系统设计音以一维情况中无法比拟的灵活性。虽然所有递归数字滤波器都是用差分方程实现的，一维情况下差分方程是全有序的，而在多维情况下差分方程仅是部分有序的，冈而就存在着灵活性，在一维情况小，离散传里旰变换CDET)可以用快速傅里叶变换CEPT)算法来计算，而在多维情况下，有多且每一个OFT又可用多种AFT算法来计算。在一维情况下，我们可以调整速率。而且也可以调整抽排列。从另一方面来说，多维多项式不能进行因式分解，而一维多项式是可以进行因式分解的。因而在多维情况下，我们不能论及孤立的极，气、孤立的零点及孤立的根。所以，多维信号处理与一维信号处理有相当大的差别。在20世纪60年代初期，用数字系统来模仿模拟系统的想法，使得一维数字信号处毫的各种方法得到了发展。这样，仿照模拟系统理论，创立了许多离散系统理论.随后，当数字系统可以很好地模仿模拟系统时，人们认识到数字系统同时也可以完成更多的功能。由丁这种认识及数字硬件工艺的有力推动，数字信号处理得到了发展，而且现今很多通用的方法，已成为数字方法所特有的，没有与其等效的模拟方法，在发展多维数字信号处理时，可观察到同一发展趋向。因为没有连续时间的(或模拟的)二维系统理论可以仿效，因而最初的二维系统是以一维系统为基础的，80年代后期，多数二维信号处理都是用可分的二维系统。可分的二维系统与用于二维数据的一维系统几乎没有差别。随后，发展了独特的多维算法，该算法相当于一维算法的逻辑推理。这是一段失败的时期，由干许多二维应用要求数据量很大，且iT缺少二淮多项式太分解理论，很多一维方法不能很好地推广到二维上来。我们现在正处于认识的萌芽时代。计算机工业以其部件的小型化和价格日趋低廉而有助于我们解决数据量问题。尽管我们总是受限于数学问题，但仍然认识到，多维系统也给了我们新的自由度。以上这些，使得该领域既富于挑战性又无穷乐趣，电子信息技术的结合之软件结台，传统产业中可用电产信息技术的地方，仍然可以在生产或很低的条件下使用人力或传统机械。电予信息技术应到限制，在不同领域和不同水平有各种原因，但烂有一个共大原因是缺乏认识。没有认识，便没有应层。

事实上，在一维和二维信号处理理论之间有实质性的差别，而在二维和更高维之间，除了计算上的复杂世方耐差异之外，似乎差别较小。

参考文献：

[1]吴云韬,廖桂生,田孝华.一种波达方向、频率联合估计快速算法[J]电波科学学报,2003,(04).

[2]吕铁军,王河,肖先赐.利用改进遗传算法的DOA估计[J]电波科学学报,2000,(04)

[3]刘全,雍玲,魏急波.二维虚拟ESPRIT算法的改进[J]国防科技大学学报,2002,(03).

[4]吕泽均,肖先赐.一种冲击噪声环境中的二维DOA估计新方法[J]电子与信息学报,2004,(03).

[5]金梁,殷勤业,李盈.时频子空间拟合波达方向估计[J]电子学报,2001,(01).

[6]金梁,殷勤业.时空DOA矩阵方法的分析与推广[J]电子学报,2001,(03).

信号与通信论文范文第2篇

【关键词】中压宽带 电力线 通信接入方式 信道特征 测试 分析

一、中压电力线路的结构与特征

中压电网构成相对简单。与低压线路相比，它能够克服距离长短的限制，噪音较低，然而，供电系统仅适合于几十赫兹低频信号传输，如果进行高频信号传输，附加宽带PLC的使用，就会产生一系列影响信号传输质量的不良因素，如：通信串扰、信号泄漏、信号的干扰等，解决这些问题的唯一方法就是发明更加高端、更为先进的PLC接入设备与调制方式。其中宽带PLC中压耦合接入设备成为重点探究的对象，经研究其符合我国电网结构与特征。我国电网结构与数据图如下所示：

从上图可看出：我国电网结构包括：高、中、低三个层次级别，变压器将各个等级层次连接起来，这无疑成为了高载频数据通信的一大障碍，所以，要想解除变压器的限制，就要通过分级接入的方式来处理PLC宽带链接，也就是要根据各个电压级别层次来对应设计出适应性的接入设备。如图展示，只有在中低压中间设置合适的接入设备，才能确保远距离通讯的实现。

二、中压宽带PLC系统接入方式

这一系统接入涵盖PLC 以及同其他宽带通信网络（互联网服务供应商）之间的接口， 传统的互联网与这一接口链接起来得到相关的数据信息，其中包括传输信号于中压线路的设备接口，这些传输的信号需要途经MV-PLC主调制设备以及MV耦合装置这两项设备。

MV-PLC主调制设备是对中压与低压连接处的接口进行调节，主要作用为将中压线中所附带的宽带PLC数据信息进行转换与调制，直接目标为低压线路，终极目的为网络用户。下面就第一个中压PLC实验线路展开测试，把这一测试当作理论探究的依据。

三、中压线路信道测试与分析

（一）测试的目的与结果分析

目的：研究出更先进的设计依据以及技术储备为宽带PLC逐步发展到中压线路打下基础，为全程中压线路长距离接入做好技术与信息资源上的准备。

（二）测试结果分析

1.阻抗特性分析

经过实践的操作运行得出：中压10kv配电线路的阻抗性能会受到测量方位、时间以及频率等的影响，会随着它们去变化，变化幅度由数十到上百的量，通过高频信号发生器所出现的正弦电压信号，设定1MHZ-30MHZ的频率范围，在500KHZ的频率间查看阻抗变化。通过采集V1、V2来对应计算出线路的阻抗值。下图为测试整理后得出的中压线路输入阻抗变化图：

2.噪声特征分析

经过实践测试得出：中压线路的有色背景噪声大概在―60dBV/hz―80dBV/hz，同低压线路的平均噪音对比起来，大约多出10 dBV/hz。而且其窄带扰乱性噪音则更高。而且测试发现：中压线路中各个测试点有色背景噪声的PSD数值间没有很大差别，其窄带干扰也发生在小于25MHZ的范围内。由此可见，展开对线路上噪声频域以及进行时等方面的分析是十分必要的。

3.衰减性分析

与低压线路相比，中压线路更容易发生衰减现象，而且相对严重。大概每100米衰减8―11db，但是，在1.7千米线路范围内也能够顺利进行通信。当将调制解调器的功率放大时，在各个测试长度中都能够达到信息传输与通信通话等目的，实现了通讯水平的提高。各个测试点距离下的测试内容与数据如下图：

四、总结

为了提高通信质量与水平就要促进宽带PLC系统向着中压电力线路前进，经过不断的实验与测试来提供大量宝贵的信息数据资源，并且在阻抗性、衰减性等加以发展与更新。

参考文献：

[1]丁道齐把握世界通信发展趋势确立电力通信发展战略[期刊论文]-电力系统自动化 1999（07）

[2]王乔晨；郭静波；王赞基低压配电网电力线高频噪声的测量与分析[期刊论文]-电力系统自动化 2002（01）

信号与通信论文范文第3篇

关键词：扩展频谱通信；跳频通信；Matlab

中图分类号：TN914.43 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）11（a）-0000-00

1 对跳频通信进行数学模型建立及对系统原理进行描述

对于跳频扩频通信，它的基本理论依据主要是根据信息论中的Shannon公式来的[4]，下式为它的具体公式描述：

c Blb（1 P / N）

在上式中，对于参数c、B、P及N，它们所代表的含义分别如下。其中，N，表示为噪声功率；c，代表系统的信道容量（bits/s）；P，表示为信号的平均功率；对于B，则表示为系统的信道带宽（Hz）。通过上式可以很明确、很清晰的知道，当满足一定条件（如在一定的信道容量之条件下），可以采用增加信道带宽的办法、或者通过减少发送信号功率的办法等，来对信道的带宽进行减少、或者采取一定的方式来对信道的容量进行提高，这样就能够增加发送信号方面的功率，更进一步，使得信道的容量发生变化，并且不断的得到提高 [5]。

对于跳频系统，由于它的载波频率是在不断发生变化的，如果想要在接收机中对载波相位进行跟踪，很明显，要实现该种情况是比较困难的，所以，在一般情况之下，我们是选择可非相干解调方式作为跳频扩频通信系统的调制方式，并且，该种调制方式所具有的优势是其它调制方式不能够相比的，而频移键控FSK调制则是经常采用的方式。对于数据载波为a（t），以及数据速度Ra，对它们的取值分别为+1和-1，当进行移频键控调制（即频率偏差为Δf）后，它所输出的等效低通信号为b（t）[6]，具体的表达式如下式1-1所示：

b（t） exp（ j2πa（t ）f ） （1-1）

在跳频扩频通信系统中，我们把伪随机序列控制下的瞬时频率定义为f（t）[7]，它会随着时间的不断改变，而对应的瞬时频率f（t）的取值在频率点fi，i=1，2，3，4…，N上也会发生改变[8]。那么，对于跳频载波信号，它的等效低通信号C（t）如下式：

c（t） exp（j2f （t）） （1-2）

对于跳频扩频通信系统，它主要是以跳频载波来实现对数据调制信号的频率进行搬移的一个过程[9]，通过这样一个过程，则跳频扩频通信系统所输出的等效低频信号d（t）如下式1-3所示；

d（t） b（t）c （t）

exp（j2（a（t）f f （t））） （1-3）

在跳频扩频系统的接收端，采用同步伪随机码控制的频率、以及伪随机变化的载波和接收信号作为混频，在这样的条件下，所得到的系统输出信号为bxj，它的表达式如下式1-4所示： bsj （d（t） N（t） I（t））c （t）

exp（2 ja（t）f ） （N （t）

I（t））exp（ j2f （t）） ， （1-4）

对于上式1-4，它的参数N（t）、I（t）所代表的含义如下：N（t），它表示噪声；I（t），它则表示干扰信号。通过采用同步跳变的本地恢复载波来实现对接收信号进行混频后，在这样的情况下，就能得到解跳后的宽带干扰信号、窄带信号b（t）、以及信号噪声等。

2 跳频的主要技术指标及关键技术

对于一个跳频扩频通信系统而言，它所包括的技术指标主要有：①跳频频率的数目；②跳频的带宽；③跳频码的周期；④跳频的速率；⑤跳频系统的同步时间。对于这些技术指标，它们所代表的含义分别如下：①跳频频率的数目。在一般情况下，通过对跳频信号的处理增益 ，这样就能够得到相等的跳频点数。②跳频的带宽。在通常情况之下，跳频的带宽是与抗部分频带的干扰能力存在一定关系的。③跳频码的周期。倘若跳频图案的延续时间越长，那么，这样就会使敌方破译变得更加的困难，因此，其抗截获 的能力就越强。④跳频的速率。顾名思义，就是指每秒钟频率跳变的次数，决定跳频图案延续时间的长度。⑤跳频系统的同步时间。针对该同步时间的相关定义是非常多的，但这里主要是指对于跳频图案，要使其系统收发双方的时间达到一致，即完全同步，并且，对于通信所需要的相关时间也要进行建立。

3 对系统进行仿真模型的建立

3.1 对Simulink仿真工具进行概述

在本论文的研究过程中，采用的仿真工具是基于MATLAB提供的仿真平台Simulink。另外，采用Simulink仿真平台来建模是很方便的，它所带有的软件包是能够对相关的稻萁行仿真、进行分析的，是一个动态系统。它能够支持的系统也是非常多的，如连续系统、线性系统等。

3.2 模型建立

在基于Simulink仿真软件的基础上面建立起来的跳频扩频通信系统仿真模型，通常情况之下，它能够对跳频扩频通信系统的整个工作过程进行实时监控及反映相关的问题，对于系统扩频前后的频谱，通过该仿真软件能够实时的观测。

4 对仿真结果进行分析

为了更加准确、更加合理的得到本论文研究的跳频扩频通信系统的仿真精确结果，所设定的相关仿真条件如下：对于所采用的跳频载频，它是采用伪随机整数方面的信号控制系统来进行实现的；对跳频点数设定为64个；对于跳频的频率间隔，是把它设定为50跳/秒；数据调制采用FSK，并且频率的间隔为200HZ；对于每个符号，它的采样点数为120。我们把本次系统仿真实验的时间设定为1000s。

5 结束语

本论文首先对跳频扩频通信系统的数学建模进行了简单介绍，然后对跳频通信的系统工作原理进行了概述，对跳频的主要技术指标及关键技术进行了介绍，接着，对Simulink仿真工具进行概述及对其进行相关模型的建立，最后，就是采用Simulink仿真软件对跳频扩频通信系统进行模型的建立，并进行了仿真研究。在进行仿真实验前，设定了相关的仿真条件，如跳频点数、采样点数、跳频频率间隔等相关条件，这样设定的目的是为了保证仿真的实验结果更加准确。

参考文献

[1] 陈高平等.扩频通信技术在CDMA中的应用[J].通信技术，2012，（07）：54-59.

信号与通信论文范文第4篇

【关键词】混沌加密；光学通信；应用

二十世纪六十年代，人们发现了混沌理论。混沌理论即一个给出混乱、随机的分周期性结果的模型，却是由确定的非线性微分方程构成。混沌是一种形式非常复杂的运动，看似杂乱无章的随机运动轨迹，却是由一个确定方程模型得出。混沌对初始条件的敏感度非常高。密码技术是一种研究使用密码进行加密的技术，而随着信息技术的发展，窃取加密密码的方法越来越多，并且随着传统密码技术的不断使用和技术公开，传统密码技术的保密性已经降低，所以一些新的密码技术开始出现，其中包括混沌加密、量子密码以及零知识证明等。本文首先介绍混沌加密密码技术，然后介绍光学通信，最后重点探讨混沌加密在光学通信中的应用。

1.混沌加密

我们首先对混沌加密的相关内容做一下简单介绍，主要包括：混沌的特征、混沌加密的定义以及混沌加密的常用方法。混沌的特征主要有：混沌运动轨迹符合分数维理论，混沌轨迹是有序与无序的结合、并且是有界的伪随机轨迹，混沌运动具有遍历性，所有的混沌系统都具有几个相同的常数、并且符合利亚普诺夫指数特性，混沌运动的功率谱为连续谱线以及混沌系统具有正K熵等。混沌加密是一种新的密码技术，是将混沌技术与加密方法相结合的一种密码加密技术。混沌加密的方法有很多种，根据不同的通信模式，可以选择不同的加密方式与混沌技术结合，以实现信息的加密传输。混沌加密的常用方法主要包括：数字流混沌加密、数字信号混沌加密以及连续流混沌加密等。

2.光学通信

之所以将混沌加密应用在光学通信中，是因为光学中存在混沌现象，这种混沌现象既包括时间混沌现象也包括空间混沌现象。光学通信是一种利用光波载波进行通信的方式，其优点是信息容量大、适应性好、施工方便灵活、、保密性好、中继距离长以及原材料来源广等，光纤通信是光学通信中最重要的一种通信方式，已成为现代通信的重要支柱和发展趋势。光纤通信系统的组成主要包括：数据信号源、光数据传输端、光学通道以及光数据接收端等。数据信号源包括所有的数据信号，具体体现为图像、文字、语音以及其他数据等经过编码后所形成的的信号。光数据传输端主要包括调制解调器以及计算机等数据发送设备。光学通道主要包括光纤和中继放大器等。光数据接收端主要包括计算机等数据接收设备以及信号转换器等。

3.探讨混沌加密在光学通信中的应用

在光学通信中，应用混沌加密技术对明文进行加密处理，以保证明文传递过程中的安全性和保密性。本文重点对混沌加密在光学通信中的应用进行了探讨。其内容主要包括：混沌加密常用方法、光学通信中混沌加密通信常用方案以及光学通信中两级加密的混沌加密通信方案。其中混沌加密常用方法主要包括：数字流混沌加密、数字信号混沌加密以及连续流混沌加密等。光学通信中混沌加密通信常用方案主要包括：混沌掩盖加密方案、混沌键控加密方案、混沌参数加密方案以及混沌扩频加密方案等。

3.1混沌加密常用方法

连续流混沌加密方法：连续流混沌加密利用的加密处理方式是利用混沌信号来掩盖明文，即使用混沌信号对明文进行加密处理。连续流混沌加密方法常应用在混沌掩盖加密方案以及混沌参数加密方案中。其加密后的通信模式是模到模的形式。

数字流混沌加密方法：其加密后的通信模式是模到数再到模的形式。

数字信号混沌加密方法：其加密后的通信方式是数到数的形式。主要包括混沌时间序列调频加密技术以及混沌时间编码加密技术。主要是利用混沌数据信号对明文进行加密。

3.2光学通信中混沌加密通信常用方案

在光学通信中，利用混沌加密技术进行通信方案的步骤主要包括：先利用混沌加密方法对明文进行加密（可以使用加密系统进行这一过程），然后通过光钎进行传输，接收端接收后，按照一定解密步骤进行解密，恢复明文内容。

混沌掩盖加密方案：其掩盖的方式主要有三种：一种是明文乘以密钥，一种是明文加密钥，一种是明文与密钥进行加法与乘法的结合。

混沌键控加密方案：其利用的加密方法主要为FM-DCSK数字信号加密方法。该方案具有良好的抗噪音能力，并且能够不受系统参数不匹配的影响。

混沌参数加密方案：就是将明文与混沌系统参数进行混合传送的一种方案。这种方案增加了通信对参数的敏感程度。

混沌扩频加密方案：该方案中，扩频序列号一般是使用混沌时间序列，其加密方法是利用数字信号，该方案的抗噪音能力特别好。

3.3光学通信中两级加密的混沌加密通信方案

为了进一步保证传输信息的安全保密性，需要对明文进行二次加密。其步骤是：首先先对明文进行第一次加密（主要利用双反馈混沌驱动系统产生密钥1，然后将明文与密钥1组合起来形成密文1），第二步是通过加密超混沌系统产生的密钥2对密文1进行二次加密，形成密文2，第三步将密文2通过光纤进行传递，同时将加密超混沌系统一起传递到接收端。第四步，接收端接收到密文2以及加密超混沌系统后，对密文2进行解密，形成密文1，然后将密文1传送到双反馈混沌驱动系统产生密钥1，然后将密文1进行解密，通过滤波器破译出明文。此外，还可以对二级加密通信进行优化，即使用EDFA（双环掺饵光纤激光器）产生密钥进行加密。

4.结论

本文首先对混沌加密的相关内容做一下简单介绍，主要包括：混沌的特征、混沌加密的定义以及混沌加密的常用方法。然后我们简单介绍了一下光学通信以及光纤通信，并且介绍了光纤通信的组成结构。并且由于光学中存在混沌现象，所以我们在光学通信中应用混沌加密技术进行保密工作。最后本文重点探讨了混沌加密在光学通信中的应用，其内容主要包括：混沌加密常用方法、光学通信中混沌加密通信常用方案以及光学通信中两级加密的混沌加密通信方案。其中混沌加密常用方法主要包括：数字流混沌加密、数字信号混沌加密以及连续流混沌加密等。光学通信中混沌加密通信常用方案主要包括：混沌掩盖加密方案、混沌键控加密方案、混沌参数加密方案以及混沌扩频加密方案等。

【参考文献】

[1]马瑞敏，陈继红，朱燕琼.一种基于混沌加密的关系数据库水印算法[J].南通大学学报（自然科学版），2012，11（1）：13-27.

[2]徐宁，陈雪莲，杨庚.基于改进后多维数据加密系统的多图像光学加密算法的研究[J].物理学报，2013，62（8）：842021-842025.

信号与通信论文范文第5篇

在本届与模拟技术相关的领域中，值得关注的是支持软件无线电设备及多模接收设备的模拟滤波器技术、数字校正技术，以及性能接近晶体振荡器的CMOS LC振荡器。

最近几年，面向软件无线电以及认知无线电的研发工作变得活跃起来。为了实现这两种技术，可在宽频带中利用的RF收发器技术以及可重新配置的模拟基带电路技术是必不可少的。

NEC支持软件无线电设备的离散时间型低通滤波器采用Duty-cycle调制方式可变电压／电流元器件(跨导器)，实现了从400kHz一30MHz的可变带宽[3.1]。

PLL及振荡器在高性能和新工艺方面也有进展。加州大学圣地亚哥分校等的N分频PLL，带宽扩展到975kHz，并利用量化噪声适应性消除电路改善了相位噪声[19.2]。

另外，电源芯片则是在改善调节器的功率、效率以及提高速度、扩展带宽和降低电压方面取得了进展。美国亚利桑那州大学了供高效率功放使用的调节器，同时采用了AB类放大器和开关调节器[24.8]。

(夏普公司电子器件开发本部　藤本义久)

数据转换器：实现了24GSPS和0.2V驱动所有指标的记录都被刷新

ADC／DAC等数据转换器领域都在采用更先进的工艺，并不断降低电压。入选本届ISSCC的论文中有超过50％的论文采用了130nm以下的工艺，而采用65nm工艺的数据转换器的论文数量占到了全部论文的25％。

在工艺发展的带动下，数据转换器的功耗在逐渐降低，品质因数也在不断改善。以前，衡量数据转换器性能的指标是速度、精度以及功耗。但最近，品质因数与驱动电压也和速度一起成为必需的评价指标。其原因在于，数据转换器在便携式设备应用中的重要性正在增加。在本届会议上，这三个指标均有所突破。

加拿大Nortel公司了速度最快的CMOS电路，采样速率高达24GSPS[30.3]。该CMOS芯片采用90nm CMOS工艺制造，集成了160个通道的6位精度SAR型ADC，令其交替工作。从而实现了极高的采样速率。

荷兰特文特大学的ADC的品质因数达到4.4fJ[12.4]，这一数值仅相当于以往的1/10。获得这一指标的原因是，该产品采用了对电容电压进行分阶段控制的技术。

在低电压驱动方面，麻省理工学院了利用0.2V电压驱动的Flash ADC[30.8]，并为此新开发了可利用亚阈值区电压工作的技术。

(富士通研究所系统芯片电路开发研究所　幂本三六)

RF：基于CHOS工艺的毫米波PATHz高频应用进入视野

与ISSCC 2007一样，本届会议上也陆续了许多基于CMOS工艺的毫米波电路。以前，面向60GHz或77GHz频段的芯片是以化合物半导体为主，但在2006年出现了基于SiGe工艺的芯片，到2007年又有基于CMOS工艺的接收器。在本届IS SCc上，终于也见到了采用CMOS工艺集成PA的毫米波芯片。于是，全部采用CMOS工艺的毫米波收发器开始具有现实意义。

NEC了面向60GHz频段的收发器[31.1]。发射电路中集成有I/Q调制器、DA(驱动放大器)、VGA(可变增益放大器)和PA(功率放大器)。接收电路中集成有LNA(低噪声放大器)、VGA、驱动放大器和I/Q解调器。PA的输出功率达到8.4dBm，增益也高达10.3dB。

在频率更高的接收器中，集成度也在不断提高。加拿大多伦多大学和意法半导体共同了95GHz接收器[9.1]。该接收器采用65nmCMOS工艺，不仅集成了LNA、混频器和IF放大器，而且集成了VCO和分频器。工作频率高达76GHz~95GHz，转换增益为12.5dB，噪声系数为7dB，VCO的相位噪声是-95dBc/Hz(1MHz偏置)。该接收器的工作温度甚至可以达到100℃。

基本电路的工作频率也有显著提高，超出毫米波而应用到THz级频率的CMOS技术也已经出现。美国佛罗里达州大学的410GHz推一推振荡器采用了45nm CMOS工艺[26.1]。由于其频率太高，常规的探头难以测量，因此芯片上还装备了用于测量的天线。

(松下电器产业公司半导体器件研究中心　酒井启之)

无线通信：UWB、手机和WLAN都在向更高的集成度发展

无线通信领域由“UWB相关技术”、“手机收发器”和“WLAN/WPAN(无线个人局域网)收发器”等三个专题会议构成。

在UWB相关技术的专题中最值得注意的论文是Alereon公司的UWB收发器[6.4]。而在手机收发器方面，ADI公司无需SAW滤波器的收发器对于今后的技术发展很有参考价值[10.2]。

WLAN方面，Atheros通信公司的2×2 MIMO SoC的论文颇为引人瞩目，这款SoC支持IEEE802.11n标准[20.2]。802.11n标准产品的高成本问题此前一直难以解决，但Atheros公司的这款SoC面积很小，很可能会获得相当广泛的应用。该领域与数字SoC一样，采用先进工艺以提高集成度、进而降低电压的竞争非常激烈。2005年，支持IEEE 802.11b标准的SoC已经达到很高的水平；其后，2006年了支持IEEE 802.11a/b/g标准的SoC;2007年支持2×2MIMO的无线模拟单元；2008年又了2×2MIMO的SoC，集成度每年都有所提高。

(东芝公司半导体研究开发中心　滨田基嗣)

有线通信：利用现有的传输线路向更高速度和更长距离发展利用DSP的补偿超越以往极限

在该领域中引人注目的是数字加速技术，即将输入到接收器的信号利用ADC采样之后再使用DSP等进行处理。当利用已经铺设的现有传输线路进行10Gbps的高速通信时，到达接收器的信号有可能会恶化，甚至不能保持发送时的原始信号状态。在本届会议上，首次了能够自适应地恢复信号并符合IEEE各项标准的技术。

美国ClariPhy通信公司的收发器将使用300m多模光纤的数据传输速率从2.5 Gbps提高到了10Gbps[11.7]。这种收发器利用CMOS工艺将支持10Gbps的ADC和DSP集成在了一块芯片上。美国Teranetics公司的收发器则将利用10Gbps双绞线的通信距离从35m延伸到100m[5.5]。NTT公司的时钟数据恢复电路可以兼顾到两个方面：它能够瞬时且同步地响应脉冲串信 号输入的第1位信号，也能够容许160位的连续无翻转信号[11.4]。该恢复电路是利用∑型DAC来提高频率精度而实现的。

(NTT公司微系统集成研究所　大友佑辅)

高性能数字电路：工艺发展出现新挑战芯片面临功耗及特性不一致等问题

半导体产业仍在遵循着摩尔定律不断发展。在高性能数字电路领域，随着工艺的继续发展，出现了复杂度和集成度更高的处理器。在本届ISSCC上，各公司及机构针对高集成度芯片暴露出的问题提出了自己的技术方案。这些挑战包括不断增加的功耗，处理性能达到极限，工艺、电压及温度的不一致性等。

英特尔公司了4核Itanium处理器。这款处理器可以使用低达0.7V的电压工作，从而减低了功耗。而且，为了提高可靠性，处理器的锁存电路中采取了减小软误差率的措施[4.6和4.7]。在处理器的多内核及多线程的发展过程中，Sun微系统公司也注意到应该提高单线程的性能。该公司的SPARC处理器在进一步发展乱序执行能力以提高单线程性能的同时，总共可以并行执行32个线程[4.1和4.2]。对于芯片的工艺、电压及温度的不一致性等问题，美国密歇根州大学了一种可自行修正延迟误差的技术――Razor II[22.1]，可以动态地自动调节电压及频率。

(日立制作所信息／通信部门　丹场展雄)

低功耗数字电路：在降低功耗方面竭尽全力便携式设备在性能方面又有突破

在低功耗数字电路领域引人注目的论文之一是英特尔公司的低功耗x86处理器[13.1]。采用45nmCMOS工艺和简单的2-issue顺序流水线，实现了2GHz的工作频率和低于2W的功耗，比以往的x86处理器的功耗小一个数量级。此外，TI公司了用于手机的单芯片，采用了45nmCMOS工艺。

瑞萨科技等6家公司了用于手机的第3代单芯片产品，将基带处理器和应用处理器集成在一起[13.3]。该芯片将基于21个电压域的电源关断功能和部分时钟激活功能组合起来，进一步降低了功耗。同时，芯片中集成的存储器管理单元可以让用于媒体处理的IP核共享虚拟存储器空间，并通过有效利用外部存储器等措施实现了更高的性能。

索尼公司的图像处理器让人们感觉到便携设备的画面质量正在不断提高，并且图像识别技术将得到灵活的应用[16.4]，现在已经有可能在便携设备中采用H.264标准对HDTV信号进行编／解码处理。这款图像处理器具有512GOPS的运算性能，每秒钟能处理60幅分辨率为1920×1080的图像。在不断提高分辨率的发展方向之后，这款处理器可能会引领新的潮流：通过图像处理提高画面质量、并灵活应用图像识别和图像检索技术。

(日立制作所中央研究所　荒川文男)

存储器领域：大容量、低成本、高速率、非易失新技术相继问世

在NAND闪存方面，43nm-60nm、16Gb容量、3位，单元、34MHz(4值)／100MHz(2值)的擦写速度等技术相继推出。引人注目的未来技术是三星电子公司的45nm单元叠层型4Gb NAND闪存[28.3]。

SRAM方面，英特尔公司的45nm嵌入式SRAM首次采用了高k材料／金属栅[21.1]。包括这一款在内的4篇有关45nm SRAM的论文都了降低功耗、解决不一致性等的技术。

DRAM则在不断提高速度。嵌入式DRAM方面，中国台湾地区的TSMC利用65nm Bulk CMOS工艺实现了500MHz的工作频率，并集成人SOI中。包括这一款在内，总共有4篇关于65nm嵌入式DRAM的。三星电子公司了业界第一款支持GDDR5标准的图形DRAM，实现了每引脚6Gbps的数据传输速率[14.5]。

(瑞萨科技公司　日高秀人)

摄像器件／医疗／显示器／HEHS／传感器：像素间距不到Iμm的摄像器件适于埋置在人体内的放大器

美国斯坦福大学的摄像器件的像素间距极为窄小，只有0.7μm[2.3]。以往的产品中，最小的像素间距是1.2μm。新器件的间距比以前窄了40％。这款摄像器件在光电转换和信号电荷的传输中使用了帧传输CCD。但其信号的读取方法和CMOS传感器类似，并采用CMOS工艺制造。

斯坦福大学在芯片上阵列配置了166×76个16×16的光电二极管(像素群)。包括不直接参与图像生成的像素在内，总像素数达323万。该大学将这样的配置叫做多孔径(Multi-aperture)。该款摄像器件应用了立体照相机的原理，可获得所拍摄景物的纵深信息，并生成三维的图像。

在东芝公司的CMOS传感器中，除了RGB三原色之外，又增添了W(白色)[2.5]。当所拍摄景物的照度很低时，可以提高画面质量。这款CMOS传感器可以生成16个像素的全彩图像，包括2个R像素、4个G像素、2个B像素以及8个W像素。而且，在曝光过程中可以把信号电荷从光电二极管排出，以避免出现白噪声。因此，动态范围得到了扩展，可达14位灰阶。

在医疗领域，美国Medtronic公司和MIT的放大器适用于检测由于脑部病变而引起的神经细胞的微弱信号[8.1]。其特点是放大时的噪声及功耗都很低，能够应用于便携式设备及可埋置在人体内的设备中。

(索尼公司半导体亨业集团　角博文)

未来技术：仿生电子，保健护理领域盛况空前近距离通信技术向高性能，多样化发展

在本届会议上，未来技术领域面向仿生／保健护理等相关领域提出了新的电路技术以及应用方案。具体来说，包括生物信息的监视技术以及可埋置于人体内的芯片等。

日立制作所了关于实现人类生命活动可视化的技术[7.1]。该技术可以利用徽章型(体积为30cm3)的无线传感器模块连续监视体温4个月。产品的电池寿命是3年。可以说，面向仿生／保健护理领域，这项成果显示出电子技术新的应用可能性。

此外，值得注意的领域是近距离通信技术，包括芯片与芯片之间的通信技术、人体局域网(BAN，body area network)以及RFID等技术。在上一届会议上这些领域都曾经受到关注，而在这一届越发突出了高性能化和多样化的进展。

从2004年以来，日本庆应义塾大学和东京大学的小组连续了采用电感耦合方式的芯片间通信技术。在本届会议上，他们了采用异步方式的技术，同以前相比，通信速度提高了11倍[15.7]。利用和电容耦合方式相当的通信速度(11Gbps)，可以实现5倍于电容耦合方式的通信距离。