WSN低速基帶接收機電路的優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)、集成電路設(shè)計與制造工藝的迅速發(fā)展，短距離無線通信技術(shù)因組網(wǎng)簡單、低功耗和低成本的特點，得到廣泛的關(guān)注。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)屬于短距離無線通信技術(shù)的一種，傳統(tǒng)的無線通信芯片沒有辦法滿足無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的要求，特別是在功耗控制和芯片面積方面。本文設(shè)計了一個低功耗低成本的基帶接收機設(shè)計方案，應(yīng)用于設(shè)計無線傳感器網(wǎng)絡(luò)芯片。
　　論文從短距離無線通信的應(yīng)用出發(fā)，分析了國內(nèi)外無線通信技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r和現(xiàn)有的無線通信解決方案的技術(shù)特點。

2、在此基礎(chǔ)上，對低速短距離無線通信芯片的基帶接收機關(guān)鍵電路進行了設(shè)計。首先本文的調(diào)制方式支持FSK和GFSK兩種解調(diào)，并適用于多種調(diào)制碼率，通過分析比較幾種常用的基帶解調(diào)方案，確定本文采用直接鑒相解調(diào)。通過分析比較三種常用的基帶接收機架構(gòu)，論文確定了FSK/GFSK基帶接收機系統(tǒng)采用低中頻架構(gòu)，并對其中的關(guān)鍵電路模塊，包括數(shù)字下變頻電路、鑒相解調(diào)電路以及同步電路進行了算法仿真，優(yōu)化了數(shù)字下變頻電路中的數(shù)控振蕩器、混頻器和鑒相解調(diào)電路的設(shè)計

3、，充分利用數(shù)控振蕩器和鑒相解調(diào)電路相同的CORDIC算法特點，大大降低了芯片的設(shè)計面積。根據(jù)基帶電路的優(yōu)化設(shè)計和基帶接收機系統(tǒng)的架構(gòu)，分別對數(shù)字下變頻電路、解調(diào)電路和同步電路等關(guān)鍵模塊的RTL級設(shè)計，并將模塊整合成接收機系統(tǒng)，進行了功能仿真。
　　論文基于FPGA搭建了測試和驗證基帶接收機的平臺，模擬實際應(yīng)用環(huán)境，對基帶接收機進行了功能測試。測試結(jié)果表明，在設(shè)計碼率范圍內(nèi)，基帶接收機可正確解調(diào)FSK/GFSK調(diào)制信號，誤碼率均在0