项目 · Python 行为模型 + PyTorch

NS-SAR ADC 的 KAN 校准

用 Kolmogorov–Arnold 网络(KAN)替代传统 LMS / Volterra 校准噪声整形 SAR ADC 的非线性失配,在行为级模型中重建 12 位有效精度。

角色 主设计与算法实现
周期 2024 – 至今
工艺 Python 行为模型 + PyTorch

背景

噪声整形 SAR ADC 在低过采样率下能逼近 Σ-Δ 的精度,但其闭环结构对电容失配、积分器系数和比较器失调极其敏感。常用的 LMS 后台校准在系数空间是线性的,难以同时纠正不同阶非线性互相耦合的失真分量。

方法

把 ADC 视为一个未知的非线性映射 $f: \mathbf{d} \to v_\text{in}$,用 KAN(Kolmogorov–Arnold Network)的可微样条节点学习其逆映射。相比 MLP,KAN 把激活搬到边上、节点只做加法,使每条非线性都可视化、可剪枝,便于物理诊断。

当前进展

  • 完整 Python 行为级模型(采样、量化、噪声整形 NTF、Mismatch 注入)
  • KAN 校准器训练流水线 + benchmark:在 ±2% 电容失配下从 9.4 → 12.1 ENOB
  • 与传统多项式 / MLP 校准器三方对比

下一步

  • 把 KAN 校准映射量化为查表,评估 RTL 实现的硬件代价
  • 联仿真:用 TSMC55 设计的真实 SAR 后端替换行为模型,验证晶体管级一致性
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