基带电路设计论文-史文杰

基带电路设计论文-史文杰

导读:本文包含了基带电路设计论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:窄带物联网,数模转换器,低通滤波器,I,Q失配

基带电路设计论文文献综述

史文杰[1](2019)在《NB-IoT发射机中模拟基带电路的研究与设计》一文中研究指出窄带物联网(NB-IoT)是物联网技术发展的一个重要分支,相比传统通讯方式,NBIoT可以在不增加网络硬件设备的前提下,为物联网低速数据提供了功耗和成本更低,覆盖范围更广的解决方案。为了更好地满足NB-IoT系统的要求,本论文中芯片采用了全集成片上系统(SOC),将数字电路,模拟电路和射频电路集成为一个单芯片的数字通信系统。本文结合NB-IoT的系统要求,通信原理,电路设计原理等相关知识,对NBIoT芯片发射系统的模拟基带部分进行了深入的研究。重点设计了完整的模拟基带电路,包括数模转换器(DAC)和低通滤波器(LPF),达到了NB-IoT系统的要求。本论文的设计基于UMC 55nm CMOS工艺,包括一个12bit的采样频率为1.92MHz的全差分DAC和一个截止频率为100kHz的可调谐有源低通滤波器。DAC的具体设计包括了单端转差分结构,开关阵列,电容阵列等,后仿真结果表明:在1.2V的工作电压、1.92MHz的采样频率下,DAC的有效位数可达到11.05bit,功耗约为278.28uW,无杂散动态范围(SFDR)可达到73.67dB,与传统通信芯片中DAC相比,符合NB-IoT系统对低功耗和DAC动态性能的要求。本文所设计的滤波器为跳耦(leapfrog)结构的五阶有源RC滤波器,这种结构的设计可以直接通过模拟无源LC电路的状态变量得到,所以不仅可以达到良好的滤波性能,又有着低的元件灵敏度。仿真结果显示,滤波器的可调节的截止频率范围为52kHz~166kHz,1dB压缩点为4.49845dBm,功耗为272.75uW,满足NB-IoT发射机的性能要求。另外,为了得到更好的发射性能,本文在模拟基带部分加入I/Q失配抑制和直流偏移消除模块,这样可以减少电路模块的增加,降低电路设计的复杂度,降低功耗节约芯片面积。经过仿真和测试,这些电路模块工作性能良好,可以对发射机的镜像信号和载波泄露信号进行有效的抑制。综上所述,本文论述了整个发射机模拟基带部分的设计方案,包括从系统级、电路级、版图级到测试整个过程,模拟基带的测试通过发射机的整体性能测试获得,测试结果表明本设计达到的性能指标可应用于NB-IoT系统。(本文来源于《天津理工大学》期刊2019-03-01)

刘嘉[2](2018)在《BLE数字基带收发电路的研究与设计》一文中研究指出随着人工智能和物联网的发展,短距离、低功耗通信方式具有广阔的应用前景,BLE凭借其低复杂度、低成本、超低功耗等特性成为最具优势的短距离通信方式,其收发电路也成为研究的热点。本文设计了一款BLE(Bluetooth Low Energy)数字基带收发电路,重点研究了调制和解调模块的设计。论文从GFSK调制解调的基本原理出发,制定整体收发系统的实现方案,完成了收发电路的设计。主要工作包括:通过MATLAB建模仿真对收发系统的算法进行优化,进行性能分析,确保算法达到设计要求。对调制解调系统进行RTL级电路的设计和优化,以及对RTL仿真结果进行分析,确保符合设计要求。改进了频偏估计模块,提高了系统的抗频偏能力,对判决模块进行了改进,提高了系统的抗干扰性能。改进了叁角变换模块,减少了资源消耗。在频偏估计模块,通过卡尔曼滤波器滤除带内噪声,卡尔曼滤波器的追踪特性契合频偏随时间变化的特点,提高了频偏估计的精度。判决电路使用均衡器减少了码间干扰,提高了系统性能。在叁角变换模块,采用基于NCO的查表法,减小了ROM表的大小。采用相关器结构实现位同步和帧同步,使用拆分法和替代法,在不降低性能的前提下,降低了同步模块的复杂度和资源消耗,同时采用延迟机制提高了接入码的检测性能。论文最后对所设计的电路进行了功能验证和DC(Design Compiler)综合。结果表明,在13MHz系统时钟,信噪比10dB条件下,本文设计的BLE数字基带接收电路可以正确解调发送电路输出的已调信号,误码率小于0.1%,改进后的频偏估计电路和判决电路提高了抗频偏性能,允许载波频偏-247kHz~200kHz,调制频偏偏移-120kHz~175kHz。叁角变换模块比传统电路节省了60%的硬件资源。(本文来源于《华南理工大学》期刊2018-04-20)

董益灿[3](2018)在《基于65nm CMOS工艺的低功耗模拟基带电路研究与设计》一文中研究指出近年来,随着无线通信技术的发展,移动通信已经走进了人们的日常生活,很大程度上改善了我们的生活质量。为了提高移动通信速率并增加移动端的续航,这要求设计出更高速率、更低功耗的通信电路,这对当前射频与模拟基带集成电路的设计提出了更高的要求。本文面向无线通信发射机系统设计了一款低功耗模拟基带电路芯片,该芯片电路功能包括增益的放大与衰减调节,带外信号的抑制和直流失调信号的抵消,该芯片的设计主要包括可编程放大器(PGA)、信道选择滤波器、直流消除失调电路(DCOC)。本文首先分析了深亚微米工艺下对集成电路的影响和挑战,然后介绍了发射机的直接上变频架构以及模拟基带相关的指标,并根据指标的要求确定模拟基带电路的系统方案。本文设计的信道选择滤波器为四阶切比雪夫Gm-C低通滤波器,采用两个二阶滤波单元级联的方式实现。为了提高线性度和减小功耗,本文的跨导单元由带有源级反馈的跨导放大器构成。同时为了增加电路的共模抑制能力,跨导放大器同时带有共模反馈和共模前馈。为了防止工艺、温度和电源电压(PVT)对滤波器的截止频率的影响,滤波器的截止频率可通过电容阵列进行调节。本文的可编程增益放大器分为增益衰减级和增益放大级。基于功耗的考虑,本文的增益衰减级采用R-2R无源电阻衰减网络实现。本文的增益放大级采用源极退化电阻的PGA作为基本结构,同时利用带宽扩展技术提高可编程放大器的带宽。为了防止直流失调引起的危害,本文的直流失调消除电路使用低通负反馈的方式,为了减小负反馈电路上电容过大的问题,本文利用密勒效应实现大电容。直流失调电路的输出级为跨导放大器,通过跨导放大器与主电路的反馈电阻连接从而抵消直流失调。本文设计采用TSMC 65nm CMOS工艺完成,根据版图设计的基本原则和流程,完成了模拟基带电路的版图设计,并且所有功能通过后仿真验证。后仿真结果显示,模拟基带在电源电压1V的情况下消耗的电流为4.1mA,实现了低功耗的目标,带宽在80MHz、100MHz、120MHz叁个带宽档位可调,增益调节的范围为-18~30dB,增益的步进为1dB。根据电路的后仿真结果,该性能满足系统对模拟基带电路的设计指标要求,可用于宽带低功耗无线通信发射机中。(本文来源于《东南大学》期刊2018-03-05)

杨江[4](2018)在《基于65nm CMOS工艺的宽带模拟基带电路研究与设计》一文中研究指出本文面向新一代移动通信系统的收发机芯片,设计了其中的模拟基带电路。该模拟基带主要包括可编程增益放大器、信道选择低通滤波器以及直流失调消除电路等模块,可以实现增益调节、频率选择、直流失调抑制等功能。本文的可编程增益放大器基于带有并联负反馈的超级源跟随结构,由于是开环结构,可以在较低的功耗下获得较大的带宽。可编程增益放大器通过可编程的源极退化电阻与负载电阻实现增益的精确调节,由数字串行外设接口控制,并引入了一系列线性度优化技术。本文的直流失调消除电路基于连续时间负反馈结构,该结构包含无源低通滤波器、跨导单元以及纠正电阻等模块。其中,无源低通滤波器采用了密勒等效电容以节省芯片面积。跨导单元由四路电流镜实现,四路输出电流分别向串联在信号通路上的纠正电阻注入和抽取电流,通过这种方式可以有效提升跨导值并稳定电路的共模电平。本文的信道选择低通滤波器基于六阶切比雪夫有源RC结构,通过叁个Sallen-Key二阶单元级联综合而成。滤波器的截止频率为100/130/170MHz可调,从而覆盖多模多频的应用要求。运算放大器采用改进的带密勒补偿的两级运放,在适中的功耗下可以获得较大的增益带宽积与较高的开环增益,有效降低了非理想因素对滤波器的影响。本文还对滤波器的共模稳定性进行了深入的分析。本次设计基于TSMC65nm CMOS工艺,并分析了模拟基带电路版图的设计要点,去除焊盘后的芯片面积为0.114mm2。后仿真结果表明,该芯片在1V的供电电压下功耗低于25mW,工作带宽为100/130/170 MHz可调,可以实现0~60dB的增益调控与1dB的增益调控步进,且增益误差小于±0.14dB。在最高增益档下,噪声系数低于26dB,输入IIP3大于-47.5dBm,各项指标均能满足宽带无线收发机系统的要求。(本文来源于《东南大学》期刊2018-03-01)

张昕源,高绍全,姜汉钧,王志华[5](2018)在《基于G.726的语音无线采集芯片发射机基带电路设计》一文中研究指出针对语音信号无线采集应用,设计了语音无线采集专用系统芯片(SoC)的发射机基带电路,包括基于G.726算法的语音压缩编码电路和高能效的自定义协议通信成帧、调制与控制电路.语音压缩编码电路采用硬件复用、正则有符号数(CSD)编码等技术有效减小了芯片面积,通信控制电路采用休眠控制技术降低整体发射能耗.经客观音质评价算法(PESQ)验证,语音编码电路的客观平均意见值(MOS)评分在4.0分以上,满足应用需求.所设计的语音无线采集发射机基带电路采用UMC 0.18μm CMOS工艺实现,该部分电路面积为0.83mm~2.目前该电路已经在整个SoC芯片中流片.(本文来源于《微电子学与计算机》期刊2018年01期)

张非凡[6](2017)在《数字基带信号的加扰解扰电路的设计》一文中研究指出本文介绍了m序列的产生和性质,并且运用VHDL语言编写生成m序列,利用m序列发生器和异或门构成加扰解扰电路。目的是设计出来的数字基带信号的加扰解扰电路可以使数字基带传输系统对各种数字信号具有透明性。(本文来源于《科技风》期刊2017年23期)

俞杰,束敏[7](2017)在《无线通信射频接收机中模拟基带电路设计》一文中研究指出我国的通信体系尽管有了很大的发展与进步,各个技能也都不断完善,但在无线通信的射频接收发送方面,依然有着很多问题。在对其射频接收体系进行设计时,要考虑许多可能发生的因素,有效提高设计质量。本文针对无线通信射频接收机中的模拟基带电路设计进行探讨与研究,并提出相关有效措施与合理建议。(本文来源于《数码世界》期刊2017年11期)

罗文东[8](2017)在《具有图像感知的多载波基带发送电路的设计》一文中研究指出随着人们对图像、音频和视频等多媒体数据需求量的持续增长,无线多媒体传感网技术日益影响民众的生活。无线图像传输技术的应用前景广阔,因此具有图像感知的多载波基带发送电路就具有重要的现实意义。国内外相关学者机构对无线图像传输系统开展了深入的研究,不断推动技术前进的同时,也面临许多的挑战,如图像重构的峰值信噪比不高,无线传输速度慢等等。本文调研了当前无线图像传输技术的国内外研究现状,针对现在无线图像传输系统存在的缺点,确定本文无线图像传输系统的设计方案。算法仿真表明当前多层离散小波变换后构造稀疏向量的稀疏度不高,本文在算法上进行了优化,对Kalra和Qureshi构造算法构造的列向量均匀分组,依次提取不同组相同位置的向量构造一组新向量,仿真表明该优化能够有效提升图像重构的峰值信噪比。同时搭建正交频分复用(OFDM)基带仿真平台,对核心指标进行验证。算法仿真完成后,本文优化设计了电路的各个模块并且通过Modelsim完成了功能仿真。最后搭建FPGA验证平台,完成对所设计电路在FPGA环境下的原型验证。综合结果表明本文设计的图像感知模块具有电路复杂度低、占用硬件资源少的特点。电路编译后下载到开发板,对比示波器采集的数据和Matlab仿真平台发送输出的数据,数据的一致性证明了电路功能的正确性和可综合性。对电路系统实际指标的测试表明,在信噪比为1O.OdB条件下,图像感知模块峰值信噪比大于30.0 dB,无线传输模块的误比特率达到了 10-6,最终实现的具有图像感知的多载波基带发送电路满足指标要求。(本文来源于《东南大学》期刊2017-06-20)

李海洋[9](2017)在《ETC系统中专用短程通信技术基带电路的设计与实现》一文中研究指出随着公路交通的发展,道路拥堵成为当今社会所面临的主要问题。智能交通ITS(Intelligent Transport System)成为解决道路拥堵的主要方案。其中,电子不停车收费系统ETC(Electronic Toll Collection)成为ITS中,解决道路拥堵一种重要的方法。专用短程通信DSRC(Dedicated Short Range Communication)基带电路是ETC芯片中重要的组成部分。DSRC连接着MCU和射频单元,主要是实现对解码之后数据的处理工作。基带电路主要包括发送和接收电路,编解码电路以及唤醒电路四个模块。国家在2007年制定了相应的关于电子收费专用短程通信的国家标准,目的是规范国内相关产业的发展,国家标准的发布在推动ETC系统的普及起到了很大的作用。近些年来,随着国家高速的发展,以往的国家标准已经不太适应快速发展的交通建设。因此,新一代ETC系统芯片即将被应用于交通道路发展过程中。本文首先对国家标准进行详细的分析和阐述,然后通过分析通信协议中相关的数据链路层信息,分析帧结构的封装方式以及固定有效信息帧的具体地信息位。在满足实际的芯片设计功能要求的情况下,提出在本次设计中,主要是以降低基带电路功耗为主要设计指标。降低功耗的过程中分别从系统层到电路层面,对整个芯片中功耗的问题进行优化。在DSRC通信协议电路中,唤醒电路是从系统层面对ETC系统芯片进行功耗优化,唤醒电路处于工作状态时,ETC系统中其他电路均处于关断或者睡眠状态,接收到唤醒使能信号之后,MCU反馈相应的使能信号,从而使发送链路和接收链路才能够正常工作。在电路层面,不同电路模块的特点,采用门控时钟的方法,对DSRC通信协议标准中的主要电路模块进行功耗优化。最后和当前主流市场中所运用的实际芯片进行对比,本文所设计的ETC芯片在功耗方面有15%的降低,在芯片面积方面有10%的节省。整个芯片DSRC通信协议基带电路设计主要采用“自顶向下”的设计方法,将各个模块进行合理的划分。使用Verilog电路语言来实现基带电路的设计工作。对于FM0编解码模块,采用tsmc的0.18um工艺schematic原理图进行电路搭建设计工作。然后进行电路的功能验证工作,最后采用tsmc的0.18um工艺进行DSRC基带电路后端版图设计工作。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2017-06-01)

胡权[10](2017)在《应用于宽带无线通信发射机中100MHz模拟基带电路的研究与设计》一文中研究指出本文面向宽带无线通信发射机,设计了其中的模拟基带电路,该模拟基带电路主要包括叁个关键模块,它们分别是信道选择滤波器、可编程增益放大器(PGA)和直流失调消除电路(DCOC)。本文从直接上变频发射机的架构出发,确定了模拟基带整体和叁个关键模块的设计指标,并完成了信道选择滤波器、PGA和DCOC等关键模块的设计。本文设计的信道选择滤波器为六阶切比雪夫Active-RC低通滤波器,采用叁个单位增益的Sallen-Key 二阶单元级联的方式实现,滤波器的截止频率可通过电容阵列进行调节。二阶单元中的运算放大器采用双输入对的全差分两级运算放大器,一对输入用于构成滤波器,另一对输入用于构成单位增益负反馈。运算放大器的第一级采用改进的共源共栅负载,以提高运算放大器闭环后的共模稳定性。本文的可编程增益放大器分为衰减级和放大级,衰减级采用π型电阻网络实现,对于放大级的实现,本文选择基于源极退化电阻可编程的PGA作为基本结构。考虑到传统的源极退化电阻可编程的PGA的线性度和增益之间的矛盾,本文将一种跨导增强技术应用于PGA放大级的核心电路,以提高PGA的增益和线性度。对于直流失调电压的问题,本文采用了低通负反馈的方式进行直流失调消除。负反馈通路中的低通滤波器采用一阶RC滤波器实现,其中的大电容通过米勒效应在片实现。DCOC的输出级为4个跨导单元,其中2个跨导单元流出动态电流,另外2个流入动态电流,这个电流在反馈电阻上产生电压用于抵消直流失调。考虑到版图对电路性能的影响,本文给出了版图设计的流程和基本原则,重点分析了版图设计的匹配原则,并根据上述原则完成了模拟基带电路的版图设计。该模拟基带电路采用TSMC0.13μm CMOS工艺实现,且已经通过后仿真验证。后仿真结果表明,模拟基带电路在电源电压1.2V下的功耗小于22mW,带宽可以在100MHz、130MHz和170MHz叁个档位调节,可实现步长为1dB的增益步进调节,调节的范围为-18~30dB。可以看出,电路后仿真结果满足宽带系统对模拟基带电路的设计要求,可以应用于宽带无线通信发射机中。(本文来源于《东南大学》期刊2017-02-01)

基带电路设计论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着人工智能和物联网的发展,短距离、低功耗通信方式具有广阔的应用前景,BLE凭借其低复杂度、低成本、超低功耗等特性成为最具优势的短距离通信方式,其收发电路也成为研究的热点。本文设计了一款BLE(Bluetooth Low Energy)数字基带收发电路,重点研究了调制和解调模块的设计。论文从GFSK调制解调的基本原理出发,制定整体收发系统的实现方案,完成了收发电路的设计。主要工作包括:通过MATLAB建模仿真对收发系统的算法进行优化,进行性能分析,确保算法达到设计要求。对调制解调系统进行RTL级电路的设计和优化,以及对RTL仿真结果进行分析,确保符合设计要求。改进了频偏估计模块,提高了系统的抗频偏能力,对判决模块进行了改进,提高了系统的抗干扰性能。改进了叁角变换模块,减少了资源消耗。在频偏估计模块,通过卡尔曼滤波器滤除带内噪声,卡尔曼滤波器的追踪特性契合频偏随时间变化的特点,提高了频偏估计的精度。判决电路使用均衡器减少了码间干扰,提高了系统性能。在叁角变换模块,采用基于NCO的查表法,减小了ROM表的大小。采用相关器结构实现位同步和帧同步,使用拆分法和替代法,在不降低性能的前提下,降低了同步模块的复杂度和资源消耗,同时采用延迟机制提高了接入码的检测性能。论文最后对所设计的电路进行了功能验证和DC(Design Compiler)综合。结果表明,在13MHz系统时钟,信噪比10dB条件下,本文设计的BLE数字基带接收电路可以正确解调发送电路输出的已调信号,误码率小于0.1%,改进后的频偏估计电路和判决电路提高了抗频偏性能,允许载波频偏-247kHz~200kHz,调制频偏偏移-120kHz~175kHz。叁角变换模块比传统电路节省了60%的硬件资源。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

基带电路设计论文参考文献

[1].史文杰.NB-IoT发射机中模拟基带电路的研究与设计[D].天津理工大学.2019

[2].刘嘉.BLE数字基带收发电路的研究与设计[D].华南理工大学.2018

[3].董益灿.基于65nmCMOS工艺的低功耗模拟基带电路研究与设计[D].东南大学.2018

[4].杨江.基于65nmCMOS工艺的宽带模拟基带电路研究与设计[D].东南大学.2018

[5].张昕源,高绍全,姜汉钧,王志华.基于G.726的语音无线采集芯片发射机基带电路设计[J].微电子学与计算机.2018

[6].张非凡.数字基带信号的加扰解扰电路的设计[J].科技风.2017

[7].俞杰,束敏.无线通信射频接收机中模拟基带电路设计[J].数码世界.2017

[8].罗文东.具有图像感知的多载波基带发送电路的设计[D].东南大学.2017

[9].李海洋.ETC系统中专用短程通信技术基带电路的设计与实现[D].西安电子科技大学.2017

[10].胡权.应用于宽带无线通信发射机中100MHz模拟基带电路的研究与设计[D].东南大学.2017

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