應(yīng)用于無線體域網(wǎng)的超低功耗喚醒接收機設(shè)計.pdf

1、隨著世界逐漸進入老齡化社會，龐大的老年人醫(yī)療保健以及年輕人因不良工作生活方式帶來的肥胖病以及慢性病的治療給已經(jīng)超負(fù)荷運載的醫(yī)療系統(tǒng)帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，同時促進了以無線體域網(wǎng)為代表的新技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的快速發(fā)展。如今低成本、低功耗、快速反應(yīng)，延遲小的無線傳感器節(jié)點的研究成為了熱點。由于傳感器節(jié)點的大部分功耗都消耗在無線通信上，而在通信過程中射頻前端所占的功耗則是很重要的一部分，所以要想實現(xiàn)超低功耗這一目標(biāo)，設(shè)法降低射頻前端部分電路的功耗是關(guān)鍵

2、。在節(jié)點中引入喚醒接收機的設(shè)計思路，以其設(shè)計靈活，功耗低，延時小，使系統(tǒng)快速反應(yīng)等優(yōu)點，得到了研究人員的重視。
　　本文提出了一種基于不定中頻結(jié)構(gòu)的新型喚醒收發(fā)機。這個接收機顯著地降低了功耗，而且大大縮小了延時，因此適合于信道通信頻繁，快速反應(yīng)，延時小如老年人跌倒姿勢檢測等的應(yīng)用場合。本文主要由以下幾部分組成。
　　首先，介紹了無線體域網(wǎng)的定義以及應(yīng)用背景，對目前無線體域網(wǎng)工作模式的缺陷和問題進行了分析，介紹了喚醒接收機的研

3、究背景，并針對快速反應(yīng)以及超低功耗應(yīng)用等，提出了喚醒接收機的解決辦法，對喚醒接收機就不同的應(yīng)用進行了分類。
　　其次，為全面深入了解喚醒接收機，分析了適用于喚醒接收機的調(diào)制方式和解調(diào)電路結(jié)構(gòu)，對常用的幾種解調(diào)結(jié)構(gòu)進行了分析對比。
　　然后，針對無線體域網(wǎng)喚醒接收機，給出了符合IEEE802.15.6無線體域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo)，并計算了針對特定應(yīng)用的喚醒接收機的重要系統(tǒng)指標(biāo)。提出了一種工作于亞閾值區(qū)的新型不定中頻超低功耗喚醒

4、接收機結(jié)構(gòu)，在Cadence系列軟件環(huán)境下，采用Smic0.13um工藝進行原理圖及版圖設(shè)計，并對該接收機結(jié)構(gòu)進行仿真驗證，結(jié)果顯示采用開關(guān)鍵控調(diào)制方式的2.4GHz喚醒接收機10e-5誤碼率，100kbps數(shù)據(jù)率下，前后仿真結(jié)果相近，靈敏度達到-60dBm，功耗為126.6uW，面積小，外接元件少，集成度高，從而證明了該結(jié)構(gòu)在超低功耗、短延遲，快速反應(yīng)應(yīng)用場合下的有效性。
　　最后，對整個畢業(yè)設(shè)計工作進行了總結(jié)，并針對現(xiàn)已完成的