本文關(guān)鍵詞：面向行業(yè)專網(wǎng)的軟件無線電接收機芯片關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前行業(yè)專網(wǎng)通信頻段稀缺,不能滿足各行業(yè)對于專網(wǎng)通信的快速增長需求,關(guān)鍵行業(yè)的通信技術(shù)受制于國外廠商。本論文研究面向行業(yè)專網(wǎng)應(yīng)用的軟件無線電接收機芯片關(guān)鍵技術(shù),對可重構(gòu)技術(shù)、抑制帶外干擾技術(shù)、抑制諧波干擾技術(shù)、校準技術(shù)、低噪聲高線性射頻前端電路和可重構(gòu)低功耗模擬中頻電路設(shè)計技術(shù)開展深入研究。研究了抗干擾接收機的關(guān)鍵技術(shù),提出了一種基于抗干擾低噪聲放大器、電壓型無源混頻器和電流域低通濾波器的帶外抑制接收機系統(tǒng)架構(gòu),提高了接收機抑制帶外干擾信號的能力;并提出了一種基于矢量增益調(diào)節(jié)實現(xiàn)增益失配和相位失配校準的諧波抑制校準技術(shù),提高了接收機抑制諧波干擾信號的能力。研究了低噪聲、高線性、低功耗的電路設(shè)計技術(shù),提出了一種雙重反饋低噪聲放大器結(jié)構(gòu),提高了帶外抑制能力,降低了噪聲系數(shù);并提出了兩款高性能運算放大器結(jié)構(gòu),采用調(diào)零電阻密勒前饋電容和有源前饋技術(shù)提高了運算放大器高頻性能,采用準靜態(tài)懸空柵技術(shù)提高了運算放大器驅(qū)動能力。研究了數(shù)字輔助自動校準技術(shù),提出了一種低噪聲放大器LC負載諧振頻率校準技術(shù),利用接收機下混頻通道完成校準過程,降低了校準實現(xiàn)復(fù)雜度;并提出了一種分段線性功率檢測器結(jié)構(gòu),可以同時提高檢測靈敏度和動態(tài)范圍。基于所提出的關(guān)鍵技術(shù),本論文采用65nm CMOS工藝實現(xiàn)了兩款0.1-5.0GHz軟件無線電接收機芯片。第一款芯片采用三條并行射頻前端通道以滿足不同應(yīng)用環(huán)境的需求,具有工作模式靈活可重構(gòu)的特點。第二款芯片采用了基于8相電壓型無源混頻器的系統(tǒng)架構(gòu),具有同時抑制帶外干擾和諧波干擾的能力。測試結(jié)果表明,接收機最大增益為100d B,噪聲系數(shù)為1.7d B,-5d Bm帶外強干擾情況下噪聲系數(shù)為16d B,芯片功耗為20-76m W。校準后的帶外IIP2為71d Bm,鏡像抑制度為58d B,三階和五階諧波抑制分別為61d B和68d B。兩款接收機芯片可以支持DVB-H、LTE、802.11g和Zig Bee等主流通信標準,對TDD-LTE解調(diào)信號的誤差矢量幅度為5%。
【關(guān)鍵詞】：行業(yè)專網(wǎng) 軟件無線電 接收機 抗干擾 校準技術(shù)
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN851
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-10
• 第1章 引言10-28
• 1.1 軟件無線電技術(shù)概述10-12
• 1.2 工業(yè)界發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.3 課題應(yīng)用領(lǐng)域14-16
• 1.4 課題技術(shù)挑戰(zhàn)16-20
• 1.5 學(xué)術(shù)界研究進展20-26
• 1.6 論文主要貢獻26-27
• 1.7 論文組織結(jié)構(gòu)27-28
• 第2章 接收機系統(tǒng)級設(shè)計28-40
• 2.1 本章引論28
• 2.2 接收機系統(tǒng)架構(gòu)28-31
• 2.3 噪聲指標31-33
• 2.4 線性度指標33
• 2.5 動態(tài)范圍指標33-35
• 2.6 濾波器階數(shù)與模數(shù)轉(zhuǎn)換器位數(shù)的關(guān)系35-36
• 2.7 接收機設(shè)計指標36-37
• 2.8 本章小結(jié)37-40
• 第3章 抗干擾接收機關(guān)鍵技術(shù)40-68
• 3.1 本章引論40
• 3.2 干擾信號來源40-44
• 3.3 抑制帶外干擾信號關(guān)鍵技術(shù)44-51
• 3.3.1 帶外抑制接收機架構(gòu)44-46
• 3.3.2 電壓型無源混頻器非理想問題46-49
• 3.3.3 電流域低通濾波器49-51
• 3.4 抑制諧波干擾信號關(guān)鍵技術(shù)51-58
• 3.4.1 混合型8相本振時鐘信號產(chǎn)生技術(shù)52-53
• 3.4.2 8相本振時鐘相位不確定問題及校正技術(shù)53-55
• 3.4.3 諧波抑制校準技術(shù)55-58
• 3.5 抑制時分復(fù)用系統(tǒng)中發(fā)射機泄露信號關(guān)鍵技術(shù)58-66
• 3.5.1 MOS開關(guān)管模型58-60
• 3.5.2 獨立偏置技術(shù)60-62
• 3.5.3 寬帶泄漏抵消技術(shù)62-64
• 3.5.4 天線開關(guān)測試結(jié)果64-66
• 3.6 本章小結(jié)66-68
• 第4章 低噪聲高線性可重構(gòu)接收機射頻前端電路68-91
• 4.1 本章引論68
• 4.2 抗干擾低噪聲放大器68-79
• 4.2.1 低噪聲放大器抗干擾技術(shù)69-71
• 4.2.2 雙重反饋低噪聲放大器71-76
• 4.2.3“8”字型嵌套電感76-78
• 4.2.4 反相器結(jié)構(gòu)低噪聲放大器78-79
• 4.3 高性能跨導(dǎo)放大器79-86
• 4.3.1 高隔離度技術(shù)80-82
• 4.3.2 共模穩(wěn)定性技術(shù)82-86
• 4.4 帶外抑制跨阻放大器86-89
• 4.5 本章小結(jié)89-91
• 第5章 可重構(gòu)低功耗接收機模擬中頻電路91-108
• 5.1 本章引論91
• 5.2 可重構(gòu)模擬中頻濾波器91-93
• 5.3 可編程增益放大器93-94
• 5.4 可重構(gòu)模數(shù)轉(zhuǎn)換器94-95
• 5.5 低功耗運算放大器95-106
• 5.5.1 差模性能95-100
• 5.5.2 共模性能100-102
• 5.5.3 驅(qū)動能力102-104
• 5.5.4 運算放大器結(jié)構(gòu)104-106
• 5.6 本章小結(jié)106-108
• 第6章 接收機自動校準技術(shù)108-130
• 6.1 本章引論108
• 6.2 自動校準系統(tǒng)108-110
• 6.3 自動校準算法110-111
• 6.4 校準電路111-123
• 6.4.1 諧振頻率校準電路111-112
• 6.4.2 諧波抑制校準電路112-115
• 6.4.3 二階交調(diào)校準電路115-117
• 6.4.4 直流失調(diào)校準電路117-118
• 6.4.5 增益恒定校準電路118-120
• 6.4.6 鏡像抑制校準電路120-123
• 6.5 自動增益控制系統(tǒng)123-129
• 6.5.1 分段線性結(jié)構(gòu)功率檢測器124-126
• 6.5.2 自適應(yīng)偏置電路126-128
• 6.5.3 芯片測試結(jié)果128-129
• 6.6 本章小結(jié)129-130
• 第7章 0.1-5.0GHz軟件無線電接收機芯片130-157
• 7.1 本章引論130
• 7.2 靈活可重構(gòu)接收機芯片130-143
• 7.2.1 系統(tǒng)架構(gòu)130-132
• 7.2.2 芯片實現(xiàn)與測試132-138
• 7.2.3 芯片小結(jié)138-143
• 7.3 抗干擾接收機芯片143-154
• 7.3.1 系統(tǒng)架構(gòu)143-145
• 7.3.2 芯片實現(xiàn)與測試145-154
• 7.3.3 芯片小結(jié)154
• 7.4 本章小結(jié)154-157
• 第8章 總結(jié)與展望157-161
• 8.1 論文工作總結(jié)157-159
• 8.2 未來工作展望159-161
• 參考文獻161-169
• 致謝169-173
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果173-174

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  本文關(guān)鍵詞：面向行業(yè)專網(wǎng)的軟件無線電接收機芯片關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：340194