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文檔簡介
1、UWB(超寬帶)技術最早起源于20世紀60年代的斯佩里(Sperry)研究中心,在Dr.Gerald F.Ross等人的研究下出現(xiàn)了UWB的概念和專利,此后該技術被美國軍方應用于軍事雷達、定位和通信系統(tǒng)中。自從2002年FCC(美國聯(lián)邦通信委員會)批準該技術可在民用通信領域應用之后,眾多的公司和研究組織對超寬帶技術展開了大規(guī)模的研究和利用。二十一世紀開始的十年可以說是UWB技術最為輝煌的一段時期,在此期間,各項標準和研究應用層出不窮,U
2、WB的相關研究主要集中于利用超寬帶脈沖獨有的優(yōu)勢進行室內(nèi)個人無線網(wǎng)絡的高速數(shù)據(jù)通信。雖然在2010年前后,UWB與IEEE(電子電氣工程師協(xié)會)802.11在高速數(shù)據(jù)通信領域的競爭中落于下風,不過,在其他民用領域,例如泊車雷達、室內(nèi)精確定位系統(tǒng)中所顯現(xiàn)出的廣闊發(fā)展前景使得該技術仍然處在相關的研究之中。
論文以室內(nèi)脈沖超寬帶定位系統(tǒng)為應用研究背景,以低速低功耗通信為核心出發(fā)點,擯棄了需要精確時鐘同步性能的高功耗相干接收機,而是采
3、用了低功耗的非相干OOK(開關鍵控)UWB接收機。根據(jù)室內(nèi)精確定位系統(tǒng)的實際環(huán)境要求以及無線通信鏈路的限制,制定出接收機各模塊的性能指標,再根據(jù)性能指標進行方案比較,設計出接收機各組成模塊的實際電路。根據(jù)自頂向下的設計方法,考慮到系統(tǒng)的噪聲和電路中各級模塊對信號的衰減,最終設計出的接收機電路由LNA(低噪聲放大器)、Detector(檢波器)、VGA(可變增益放大器)、Comperator(比較器)四部分構成。
本文的重要工作
4、之一是設計實現(xiàn)了具有較高檢測靈敏度和檢波效率的檢波器電路。接收機中檢波器電路采用TSMC(臺積電)0.13um CMOS MS/RF工藝設計,后仿真結果顯示,在脈沖上升下降時間為100ps,持續(xù)時間為1.5ns,中心頻率為7.5GHz,信號周期為20ns時,檢波靈敏度可達3mV,檢波效率為36.7%,同時檢波器功耗僅為1mW,核心面積為130um×80um。由于檢波器檢波靈敏度的提升,大大緩解了前級LNA的增益限制指標,從而降低了LNA
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