A Modulo Sampling Hardware Prototype and Reconstruction Algorithm Evaluation
本文提出联合模采样硬件与处理原型，通过采样前折叠信号扩展 ADC 动态范围，并评估 USLSE 与 LP 等重建算法在超限信号上的恢复效果。
2024-10-25 eess.SP
Prototype of a multi-host type DAQ front-end system for RI-beam experiments
提出了一种多主机式数据采集前端系统，并开发了一个原型系统。一般来说，CAMAC/VME型ADC模块具有单个开关输入（或门输入）端口。相比之下，一个新系统的原型有多个开关输入端口。此外，Wilkinson型和逐次逼近型ADC具有死区时间，而该原型系统利用Flash-ADC和FPGA的组合，使系统无死区时间。对应于主机输入端口，数据被发送到不同的后端系统。因此，传统ADC模块是一个1对1系统，而本建议系统是一个无损耗的1对X系统。该系统将应用于RIKEN RIBF的核物理实验，产生强流RI束。这种多主机类型的DAQ前端系统使我们能够在同一条光束线上同时进行不同的实验。在这方面的贡献，前端系统的概念和性能测试结果。
2018-06-28 eess.SP physics.ins-det
Massive MU-MIMO-OFDM Uplink with Direct RF-Sampling and 1-Bit ADCs
模数转换器（ADC）技术的进步为直接对宽带射频（RF）信号进行数字化提供了可能性，从而避免了模拟下变频的需要。在这项工作中，我们考虑了一个基于正交频分复用（OFDM）的大规模多用户（MU）多输入多输出（MIMO）上行链路系统，该系统依赖于在基站直接RF采样和数字化接收到的RF信号与1位ADC。利用Bussgang定理，我们提供了一个解析表达式的误差矢量幅度（EVM）实现的数字下变频和迫零合并。我们的结果表明，直接RF采样1位ADC实现低EVM，并支持大规模MU-MIMO-OFDM上行链路中的高阶星座。
2019-07-16 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Impact of ADC and Fronthaul Quantization in Cell-Free Massive MIMO-OFDM Uplink
Bilkent University（比尔肯特大学）；KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）
本文研究了大规模MIMO-OFDM上行链路中ADC和前haul量化的联合影响，提出了一种前haul策略以减少量化伪影，通过高效算法重建未量化的信号以提升传输效率。
2026-01-10 cs.IT eess.SP math.IT
Phased Array-Based Sub-Nyquist Sampling for Joint Wideband Spectrum Sensing and Direction-of-Arrival Estimation
在本文中，我们研究了联合宽带频谱感知和波达方向（DoA）估计的问题，在欠采样框架。具体来说，考虑到一些不相关的窄带信号在宽频带（比如几GHz）上传播的情况，我们的目标是估计与窄带源相关联的载波频率和DOA，以及重建这些窄带信号的功率谱。为了克服宽带频谱感知中的采样率瓶颈，提出了一种基于相控阵的可变时延亚奈奎斯特采样结构。该结构采用均匀线阵，每个天线接收的信号经过可变的时延后，由同步的低速率模数转换器（ADC）进行采样。基于采集到的次奈奎斯特采样，计算了一组具有不同时滞的互相关矩阵，并提出了一种基于CANDECOMP/PARAFAC（CP）分解的联合DOA、载波频率和功率谱恢复方法。分析了相关参数和功率谱的完全恢复条件。我们的分析表明，我们提出的方法不需要放置任何稀疏约束的宽带频谱，只需要采样率大于带宽最大的窄带源信号的带宽在所有的来源。仿真结果表明，我们提出的方法可以实现一个估计精度接近相关的Cramér-Rao界（CRBs），仅使用少量的数据样本。
2017-10-14 eess.SP
Implementation and Performance Analysis of a Low Resolution OFDM System Prototype With Low Cost Hardware
本研究利用两款低成本SDR搭配GNU Radio搭建低分辨率OFDM系统原型，模拟低分辨率ADC并分析其性能与节能效果，验证了5位及以上低分辨率ADC的可行性与显著节能优势。
2023-11-09 eess.SP
Base Station Antenna Selection for Low-Resolution ADC Systems
本文研究了在具有大型天线阵列和低分辨率模数转换器的基站中的天线选择问题。对于窄带信道的下行链路发射天线选择，我们给出了（1）一个选择准则，该准则使迫零预编码的和速率最大化，该预编码等效于理想量化系统的和速率;（2）最大和速率随所选天线的数目而增加;（3）推导出使用天线子集的和速率损失函数;以及（4）与高分辨率转换器系统不同，总速率损耗在总发射功率的点处达到最大值，并且在该点之后减小以收敛到零。对于宽带正交频分复用（OFDM）系统，当整个子载波共享一个共同的天线子集时，我们的结果成立。针对窄带信道的上行接收天线选择问题，我们（1）推广了一种贪婪天线选择准则，以实现信道增益和量化误差之间的权衡;（2）提出了一种基于该准则的量化感知快速天线选择算法;（3）基于子模函数推导了该算法的和速率下界。对于宽带OFDM系统，我们扩展了我们的算法，并推导出其和速率的下界。仿真结果验证了理论分析的正确性，并显示出比传统算法的和速率的增加。
2019-06-30 cs.IT eess.SP math.IT
Unlimited Sampling from Theory to Practice: Fourier-Prony Recovery and Prototype ADC
在无限采样策略，以减轻无所不在的动态范围的障碍，我们研究了从逐点模样本恢复带限信号的问题，旨在连接理论保证与硬件实现的考虑。我们的出发点是一类非理想的，我们观察到在原型无限采样为基础的模数转换器。为了解决这些非理想性，我们提供了一种新的傅立叶域恢复算法。我们的方法在理论上和通过我们的原型模数转换器的广泛的实验进行验证，提供了第一个演示的无限采样的数据所产生的实际硬件，无论是当前和以前的方法。我们的算法的优点包括，它是不可知的模阈值，它可以处理任意折叠次数。我们期望本文研究的端到端实现将为探索无限采样方法在现实世界中的应用铺平道路。
2021-05-12 cs.IT eess.SP math.IT
Sparse Multiband Signal Acquisition Receiver with Co-prime Sampling
认知无线电（CR）需要在宽频段上进行频谱感知。宽带信号的高采样率是CR的关键任务之一。本文提出了一种基于互质采样技术的宽带稀疏信号捕获接收机。在这个建议的捕获接收机中，我们使用两个低速模数转换器（ADC）来捕获一个共同的稀疏多频带信号，其频带位置是未知的。两个ADC以互质采样速率同步时钟。将获得的样本重新排序成一组均匀的低速率序列。我们推导了接收机的频域数学模型，并给出了其信号重构算法。与现有的多陪集采样和调制宽带转换器等欠采样技术相比，该方法具有系统结构简单，只需两个采样器即可实现的优点。实验结果证明了该模型的可行性和优越性。对于谱支持未知的稀疏多带信号，该系统需要远低于奈奎斯特采样率的采样率，同时产生令人满意的重建。
2018-06-01 cs.IT eess.SP math.IT
Modulation For Modulo: A Sampling-Efficient High-Dynamic Range ADC
本文提出一种基于相位调制（PM）的高动态范围 ADC 方法，无需过采样即可从 Nyquist 速率样本重建信号，在降低重建误差与采样率的同时，有望替代高比特率 HDR-ADC。
2023-11-22 eess.SP
Unlimited Dynamic Range Analog-to-Digital Conversion
模数转换器（ADC）提供了连续时间信号与离散时间信号之间的联系，而香农-奈奎斯特采样定理提供了数学基础。实际信号的幅度范围可变，而ADC的输入动态范围有限，这会导致超出范围的信号被削波。在本文中，我们提出了一个无限动态范围的ADC（UDR-ADC），是基于模运算（自复位功能），以减轻削波的问题。自复位功能允许输入幅度的环绕，从而保持输入动态范围。我们提出的信号模型和重建技术，以恢复原始信号样本的模测量。我们使用65 nm互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺技术的电路模拟验证所提出的ADC的操作。验证的补充是使用分立元件设计的硬件原型。在面积、功耗要求和信号量化噪声比（SQNR）方面的性能评估表明，UDR-ADC优于标准ADC。
2019-11-21 eess.SP
Intentional Aliasing Method to Improve Sub-Nyquist Sampling System
调制宽带转换器（MWC）已被引入作为一个子奈奎斯特采样器，利用一组快速交替伪随机（PR）信号。通过并行采样分支，MWC通过将多带频谱与PR信号在时域混合来压缩多带频谱，并获得其亚奈奎斯特样本。以前，压缩比完全取决于PR信号的规格。也就是说，为了进一步降低采样率而不丢失信息，需要更快和更长周期的PR信号。然而，这种PR信号发生器的实现导致高功耗和大的制造面积。在本文中，我们提出了一种新的混叠调制宽带转换器（AMWC），它可以进一步降低采样率的MWC与固定PR信号。其主要思想是在模数转换器（ADC）中引入有意的信号混叠。除了信号混合器的第一次频谱压缩之外，有意混叠再次压缩混合频谱。我们证明了AMWC减少了采样支路的数量和ADC的速率，而不需要提高PR信号的速度或周期的无损亚奈奎斯特采样。相反，对于给定的固定采样分支数和采样率，AMWC提高了信号重构的性能。
2018-10-05 eess.SP
Practical Modulo Sampling: Mitigating High-Frequency Components
针对模数转换器动态范围限制问题，提出一种基于模拟混频器和低通滤波器的硬件采样方法，消除高频分量，使现有模数恢复算法可在实际ADC上有效应用，并通过仿真和硬件实验验证其优越性。
2025-01-20 eess.SP
$1$-Bit SubTHz RIS with Planar Tightly Coupled Dipoles: Beam Shaping and Prototypes
本文提出一种基于平面紧密耦合偶极子的$1$-bit宽带subTHz可重构智能表面，通过低成本PCB技术制造，并设计了快速近似波束成形优化方法与无源原型验证其宽带与波束指向性能。
2024-02-13 eess.SP
Packet Detection in a Filter Bank-Based Ultra-Wideband Communication System
University of Utah（犹他大学）
本文提出基于滤波器组的超宽带通信系统包检测器，通过Rao分数检验和级联通道化器设计，实现高效检测并适应不同采样率需求。
2025-12-18 eess.SP
Inverse Design of Compact and Wideband Inverted Doherty Power Amplifiers Using Deep Learning
提出深度学习辅助方法逆设计紧凑宽带倒置Doherty功率放大器，结合CNN和遗传算法生成像素化合路网络，实现1.9-2.5 GHz内峰值效率51%-63%、回退效率48%-54%。
2026-06-26 cs.AI cs.AR cs.SY
Flexible Wideband Filtering Monopole Antenna With Stable High Omnidirectionality
ECIT Institute, Queen’s University Belfast（贝尔法斯特女王大学电子、计算机和电信研究所）；School of Engineering and Digital Arts, University of Kent（肯特大学工程与数字艺术学院）
提出一种带对称滤波结构的柔性宽带滤波单极天线，通过对称开槽等设计实现稳定高全向性，测试表明其带宽45.6%、带外抑制超11 dB，弯曲后性能稳定。
2026-08-04 eess.SP
A Time-Domain Dual-Edge Asynchronous Pipelined SAR ADC Featuring Reset-Free Quantization at Multi-GS/s
University of Toronto（多伦多大学）；AlphaWave Semi（阿尔法波半导体）
本文提出了一种双边无重置量化方法，实现多吉萨每秒的高速时域ADC，通过消除显式重置阶段提升转换窗口和性能。
2026-01-29 cs.SY eess.SP eess.SY
Experimental Evaluation of a Low-Power Ultra-Wideband Receiver for Spectrum Sensing
Intracom Defense（Intracom防务公司）；University of Bordeaux（波尔多大学）；CEA-Leti（法国原子能委员会电子与信息技术实验室）；Université Grenoble-Alpes（格勒诺布尔-阿尔卑斯大学）
本文实验评估了一种基于沃尔什序列的低功耗超宽带接收机原型，在多种信号与干扰场景下测量其频谱重建与性能，证明其适用于密集频谱下的低功耗宽带频谱感知。
2026-09-22 cs.IT cs.LG eess.SP
Wideband High Gain Metasurface-Based 4T4R MIMO antenna with Highly Isolated Ports for Sub-6 GHz 5G Applications
本研究设计了四款基于超表面的宽带高增益4T4R MIMO天线，通过单元旋转与去耦结构实现高隔离度，覆盖Sub-6 GHz 5G频段，仿真与实测结果均验证其满足5G应用的基本要求。
2024-05-30 eess.SP
Multi-Mode Spatial Signal Processor with Rainbow-like Fast Beam Training and Wideband Communications using True-Time-Delay Arrays
毫米波（mmW）无线的初始接入对于成功实现第五代（5G）无线网络及以后至关重要。现有标准中的有限带宽和模拟/混合相控天线阵列（PAA）中移相器的使用不适合这些要求低延迟测向的新兴标准。本文提出了一种基于真时延（TTD）的可重构空间信号处理器（SSP），该处理器采用频分波束训练方法和宽带无波束偏斜的数据通信。采用离散时间延迟补偿时钟技术，通过基于大单位增益带宽环形放大器（RAMP）的信号合路器实现了800~MHz的带宽。为了广泛地表征所提出的SSP在不同的SSP模式和频率-角度对，一个自动化的测试平台开发使用计算机视觉技术，显着加快测试进度，并尽量减少可能的人为错误。TTD SSP对4个天线单元中的每一个使用7级时间交织，在800 MHz上具有3.8 ns的延迟范围，并在波束训练模式下实现独特的频率到角度映射，在波束成形模式下具有接近12 dB的频率无关增益。SSP原型采用65 nm CMOS工艺，面积为1.98 mm $^2$，不包括缓冲器，功耗仅为29 mW。此外，对于16-QAM调制，以122.8Mb/s的速度实现9.8%的误差矢量幅度（EVM）。
2022-01-08 cs.SY eess.SP eess.SY
Multi-Octave Interference Detectors with Sub-Microsecond Response
高功率干扰器是宽带通信信道的主要障碍之一。为此，本文提出了一种宽带干扰检测方法。所提出的技术通过对作为输入的输入信号进行采样来操作，并且产生所检测到的干扰器的频率和功率读数。检测方法依赖于驱动开路短截线，其中电压与振荡器的功率成比例，并且驻波图案是其频率的指示器。这种方法在多倍频程带宽上是可行的，具有宽的功率动态范围。该概念进行了分析，设计和优化，并建立了一个原型的概念验证。测量结果表明，在1- 16 GHz的频率范围内，与-20至20 dBm之间的功率动态范围内，检测的能力。检测概念还配备了不同类型的可调谐带阻滤波器（BSF），用于在功率超过可编程阈值时自动检测和抑制干扰。所提出的方法具有500 ns的测量响应时间，是宽带接收器的技术使能器。
2022-07-03 cs.SY eess.SP eess.SY
Compressed Sensing Based Residual Recovery Algorithms and Hardware for Modulo Sampling
针对模数采样中的高动态范围信号恢复，提出LASSO-B2R2算法，利用残差一阶差分稀疏性结合LASSO实现快速鲁棒恢复，并引入比特分配机制简化计算，经仿真和硬件验证可行。
2024-12-17 eess.SP
A high-isolation wideband channelizer for MKID readouts: a custom HLS implementation on RFSoC
Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利群岛天体物理研究所）；Universidad de La Laguna (ULL)（拉帕尔马大学）
本研究针对MKID读出的频谱泄漏与scalloping损耗问题，在RFSoC上用自定义HLS实现高隔离度宽带信道化器，通过分路架构提升性能，验证了其低损耗特性并完成了MKID阵列的低温测试。
2026-08-27 astro-ph.IM eess.SP
Unlimited Sampling Radar: a Real-Time End-to-End Demonstrator
本文利用 Unlimited Sensing Framework (USF) 解决雷达信号采集中饱和与分辨率的权衡问题，提出通过采集信号折叠版本并重建的方法，开发了支持 USF 的多普勒雷达原型机，实验证明其灵敏度优于传统采集方法。
2023-06-30 eess.SP
Difference-Based Recovery for Modulo Sampling: Tightened Bounds and Robustness Guarantees
本文针对模采样恢复计算量大或过采样率高的问题，提出基于差分的恢复方法，将无噪声下的充分过采样因子从 $2πe$ 降至 $π$，并证明二阶差分在有界抖动下的鲁棒性，经 FPGA 验证可实现 $ρ=108$ 的可靠重建。
2025-09-16 eess.SP
On-CMOS High-Throughput Multi-Modal Amperometric DNA Analysis with Distributed Thermal Regulation
精确的温度调节对于安培DNA分析实现高保真度、可靠性和通量至关重要。在这项工作中，9 × 6单元阵列的混合信号的CMOS分布式温度调节器的on-CMOS多模式电流DNA分析。支持三种DNA分析方法，包括恒电位安培法（CPA）、循环伏安法（CV）和阻抗谱法（IS）。电池内加热和温度传感元件采用标准CMOS技术实现，无需后处理。使用比例-积分-微分（PID）控制，局部温度可以调节到20 ℃和90 ℃之间的任何期望值的+/-0.5 ℃范围内。PID算法中的两个计算密集型运算（乘法和减法）由混合信号域中的单元内双斜率乘法ADC执行，从而实现小面积和低功耗。超过95%的电路模块在四种工作模式之间协同共享，包括CPA，CV，IS和建议的温度调节模式。在0.13 μ m CMOS工艺中制造的3 mm × 3 mm CMOS原型已经被充分实验表征。每个通道占用0.06mm2的面积，从1.2V电源消耗42 uW。所提出的分布式温度调节设计和混合信号PID实现可以应用于广泛的传感器和其他应用。
2022-07-30 cs.SY eess.SP eess.SY
Fourier-Domain Inversion for the Modulo Radon Transform
本文针对模Radon变换的折叠投影重建问题，提出具有数学保证的傅里叶域反演算法，可在更低采样率和未知模阈值下低复杂度、鲁棒恢复，并经原型模ADC硬件验证。
2024-04-08 cs.IT cs.NA eess.SP
