无晶体片上的动态通道校准

摘要

无线传感器节点的单芯片集成将允许廉价、低功率、灰尘大小的设备。实现这一愿景的关键是消除笨重的片外频率基准，如晶体振荡器或谐振器及其相关的耗电电路。取消片外参考的直接挑战是没有准确的片内频率参考，这使得无线电难以调到正确的频率，并保持准确的时间感。本文为无晶体器件提供了一个完整的解决方案，其中包括（1）在IEEE802.15.4网络中启动通信，（2）在启动温度下合成16个通信通道，以及（3）不断对不准确的定时源进行修正，以使所有通信通道在5-55℃的温度范围内保持频率同步。所提出的方法伴随着模拟和对第一个全功能的单芯片微电机硬件实现的实验验证。我们的模拟和实验结果验证了所提出的方法实现了接近IEEE802.15.4标准规定的40ppm的无线电时钟同步精度。