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《东南大学》 2004年
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10-40 Gbps光通信和万/千兆以太网时钟处理芯片设计

孟凡生  
【摘要】:随着光纤通信干线系统向STM-64/OC-192级别10 Gbps速率的提升、千兆以太网在公共数据网络中的大规模应用以及万兆以太网标准的正式发布,数字通信业务的蓬勃发展导致数字通信系统对物理层处理芯片的速度提出了更高的要求,而时钟处理电路正是制约其速度提升的瓶颈之一。 数字通信物理层时钟处理电路主要包括发送端的时钟产生单元(CGU)和接收端的时钟恢复电路(CRC)。锁相环(PLL)是当前实现时钟处理电路应用最为广泛的技术。 通过对基于电荷泵锁相环(CPPLL)的时钟倍频电路的分析,设计和仿真了10 Gbps光纤通信和万/千兆以太网时钟产生单元,并实现了一个CMOS工艺千兆以太网时钟产生/倍频芯片;作为超高速时钟处理芯片中的核心电路,设计并实现了一个CMOS工艺3.125 GHz全集成环形压控振荡器(VCO)芯片和一个GaAs工艺7.2 GHz超高速模拟锁相环(APLL)芯片。 时钟恢复电路是数字通信物理层处理芯片中最难设计的部分,通过对传统锁相环式时钟恢复方案及其缺陷的分析,提出了一种有效拓宽APLL实际锁定范围和减小稳态相差的方法,设计了一种改进的高兼容性双环路超高速时钟恢复方案,并采用GaAs工艺实现了一个兼容光纤通信STM-64/OC-192和万兆以太网10GBASE-R/W的10 GHz全集成双环路时钟恢复芯片。 测试结果表明,这些时钟处理芯片不但较好的实现了预设的功能,部分指标还超出了具体协议的要求。
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TN929.1

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 高志强;孙鹏;徐元旭;姚恩义;胡永双;;宽带低相位噪声CMOS环型压控振荡器的设计与研究[J];电子器件;2010年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 鲍剑;2.5Gbps CMOS单片集成16:1复接器设计[D];东南大学;2006年
2 李静;10-40Gb/s光通信与万兆以太网时钟恢复电路芯片设计研究[D];东南大学;2006年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 李天望,曾晓军,洪志良;1V 2.5GHz压控振荡器设计[J];半导体学报;2003年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李锋;柳勇;;一种10.5GHz无线接入射频系统频率合成器的设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2009年03期
2 张黎明;师磊;;一种基于DDS的四阶锁相环设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2010年03期
3 宋庆华,白书平,刘建农;遥控传输系统中的调制和解调技术[J];半导体技术;2005年04期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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7 胡在洲;李晓峰;;基于全数字二阶锁相环的DS-QPSK数字中频通信系统载波同步设计与FPGA实现[A];2008年中国西部青年通信学术会议论文集[C];2008年
8 廖梁兵;;一种Ka波段频率合成器设计[A];2009通信理论与技术新发展——第十四届全国青年通信学术会议论文集[C];2009年
9 廖梁兵;;一种X波段锁相源设计[A];2009年中国高校通信类院系学术研讨会论文集[C];2009年
10 廖梁兵;;低相噪锁相源设计[A];2009年中国高校通信类院系学术研讨会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 唐诗颖;基于LCL滤波器的单相并联有源滤波器控制技术研究[D];华中科技大学;2011年
2 王雪松;未来移动通信关键技术研究[D];北京邮电大学;2011年
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4 李建成;射频识别系统空中接口通信协议关键技术研究与实现[D];国防科学技术大学;2011年
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6 李衍忠;超宽带脉压雷达信号产生系统研究[D];电子科技大学;2000年
7 张永鸿;W波段频率源技术研究与应用[D];电子科技大学;2001年
8 贾功贤;基于VI的IRFPA ROIC参数测试及热释电FPA凝视成像技术研究[D];重庆大学;2001年
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10 徐元欣;有线数字电视信道接收芯片的实现研究[D];浙江大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱武增;水下机器人数字光纤传输系统的研究与设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 李秀东;DDS抑制杂散技术的研究[D];大连理工大学;2010年
3 魏惠月;L波段磁控管锁相及功率合成技术研究[D];电子科技大学;2011年
4 帅敏;高速光突发模式同步电路仿真研究[D];电子科技大学;2011年
5 熊宁;基于MSK直接序列扩频的WSN基带传输关键技术研究与实现[D];解放军信息工程大学;2010年
6 董政;基于FPGA的高速MPSK/MQAM信号解调算法设计与实现[D];解放军信息工程大学;2009年
7 葛建军;4.25Gbps DWDM SFP光收发模块的研究与设计[D];武汉邮电科学研究院;2011年
8 刘亚姣;2.4G高灵敏度接收机射频前端设计与实现[D];电子科技大学;2011年
9 肖映权;OFDM系统中差分调制技术的研究及其实现[D];电子科技大学;2011年
10 郭宏雷;基于RFID技术的煤矿井下人员管理系统[D];电子科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 李天望,曾晓军,洪志良;1V 2.5GHz压控振荡器设计[J];半导体学报;2003年01期
2 鲍剑,王志功,李智群;一种应用于深亚微米CMOS工艺的ESD保护电路[J];电子与封装;2005年08期
3 邬蓉,衣晓峰,唐长文,苏彦锋,洪志良;一个1.5V低相位噪声的高频率LC压控振荡器的设计[J];复旦学报(自然科学版);2005年01期
4 黄广宇,胡勇,杨旭,陈守顺,朱亚江;基于CMOS的RFIC的发展现状[J];微电子学;2002年04期
5 潘莎,赵辉,任俊彦;1.8GHz相位噪声优化的差分压控振荡器[J];微电子学;2003年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李洪芹;赝配高速电子迁移率晶体管及其微波单片集成电路研究[D];中国科学院上海冶金研究所;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 孙玲;10-40Gb/s光通信与万兆以太网时钟恢复电路芯片研究[D];东南大学;2004年
2 吴春红;10-40Gb/s光通信和万兆以太网时钟产生及恢复电路的设计[D];东南大学;2004年
3 程树东;10-40Gb/s光通信和万兆以太网超高速数据判决芯片设计[D];东南大学;2004年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 杨宗雄;2.5Gbps时钟数据恢复电路的设计[D];电子科技大学;2012年
2 李亚斌;万兆以太网CPRI分组传输硬件设计与实现[D];电子科技大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 张世林,梁惠来,原小杰,杨德林;梯形凸台衬底内条形半导体激光锁相列阵[J];半导体学报;1992年02期
2 孙曦庆,李志坚,费圭甫;微多晶硅梁开关振荡器[J];半导体学报;1993年06期
3 张春晖,李永明,陈弘毅;两种集成高频CMOS多谐压控振荡器[J];半导体学报;2001年04期
4 陈钰,洪志良,朱江;采用0.25μmCMOS工艺、适用于LVDS驱动器的高性能多相时钟生成器的设计[J];半导体学报;2001年08期
5 王钊,刘飞,吉利久;新型双环路电流型压控振荡器[J];半导体学报;2002年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 Joshua Israelsohn;;光纤通信七大趋势[J];电子设计技术;2003年12期
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7 刁明新;刘少君;裴海龙;;光纤通信在数控网络中的应用及其实现[J];微计算机信息;2007年07期
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9 刘佳;孙立;;基于FPGA的视频信号数字化光纤传输实验接收装置的设计与实现[J];物理实验;2011年07期
10 孙立;孙可;赵庆燕;;视频信号数字化光纤传输实验装置的研制[J];电子设计工程;2011年11期
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1 ;前言[A];2008年中国高校通信类院系学术研讨会论文集(上册)[C];2009年
2 谭中伟;刘艳;宁提纲;简水生;;可调色散补偿器[A];全国第十一次光纤通信暨第十二届集成光学学术会议(OFCIO’2003)论文集[C];2003年
3 韶海铃;王荣;;新一代光通信激光管VCSEL[A];2005通信理论与技术新进展——第十届全国青年通信学术会议论文集[C];2005年
4 郭永献;贾建援;梁丽萍;;MOMES光开关的研究现状及展望[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
5 杜浩良;何云良;;基于光纤通信的备用电源自投装置原理探讨[A];2008中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2008年
6 钟朝晖;;百色水电站接入系统光纤通信方案研究[A];广西电机工程学会第七届青年学术交流会论文集[C];2002年
7 习建华;;用OTN构建宽带城域传送网[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2009年年会论文集(下册)[C];2009年
8 姜国兴;郭连喜;;光纤、光缆通信及其防雷技术[A];中国航海学会通信导航专业委员会2005年学术年会论文集[C];2005年
9 方光青;张晓光;许玮;席丽霞;段高燕;;差分相移键控格式产生与解调的实验研究[A];第一届中国高校通信类院系学术研讨会论文集[C];2007年
10 李希友;尹文茂;刘宁;;水下测量装置姿态信息的传输方式研究[A];第十二届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘艳 高杨;光纤通信不是“夕阳产业”[N];人民政协报;2006年
2 ;40G光通信项目获国家科技进步二等奖[N];人民邮电;2009年
3 本报记者 冯海波;用光纤“演奏”美好生活[N];广东科技报;2008年
4 维佳;烽火再担两项国家“973”项目[N];人民邮电;2009年
5 本报记者 王海 通讯员 龚延兴;我国输电网光纤通信居世界前列[N];中国能源报;2010年
6 胡谋 刘燕燕;留学那年,我40岁[N];人民日报海外版;2009年
7 ;40Gb/sSDH项目通过课题验收[N];人民邮电;2005年
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9 姚传富;光纤通信面临全面升级[N];人民邮电;2007年
10 陈其忠;SDH光纤通信中环回测试技术的分析[N];通信信息报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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8 刘汉奎;高速光纤通信系统中偏振模色散的监测与补偿[D];浙江大学;2005年
9 成煜;稀土掺杂碲酸盐玻璃放大光纤的研究[D];武汉理工大学;2006年
10 肖晓晟;利用色散管理和相位共轭抑制光纤通信系统中的克尔效应[D];清华大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孟凡生;10-40 Gbps光通信和万/千兆以太网时钟处理芯片设计[D];东南大学;2004年
2 王涛;电子式电流互感器中数据通信的研究[D];华中科技大学;2006年
3 张英杰;水下机器人岸基—水下光纤多路图像信号复合传输系统设计[D];哈尔滨工程大学;2005年
4 王艳琦;云南省220kV镇雄站通信工程设计[D];四川大学;2005年
5 蓝新伟;光脉冲在光纤喇曼放大器中传输特性的研究[D];天津大学;2007年
6 李晓光;光纤喇曼放大器偏振相关增益及其驱动源的研制[D];天津大学;2005年
7 王戈;单模光纤中一阶偏振模色散及极化相关损耗统计特性研究[D];山东大学;2006年
8 赵强;偏振模色散补偿技术研究[D];吉林大学;2008年
9 许思友;稀土离子配合物敏化发光效应的实验研究[D];新疆大学;2008年
10 李卓;决策支持系统(DSS)在传输线路维护中的应用[D];大连海事大学;2006年
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