發(fā)布時間：2021-05-27 09:38

　　隨著近年來可穿戴設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)的熱度上升,無線通信技術(shù)延續(xù)了其高速發(fā)展的態(tài)勢。與此同時,無線通信技術(shù)也面臨著越來越多的挑戰(zhàn),包括:體積小、重量輕、功耗低、輻射少、速率高等。在眾多挑戰(zhàn)中,低功耗一直是設(shè)計師們最關(guān)注的領(lǐng)域,從電源管理角度出發(fā)能獲得最大程度的功耗降低。開關(guān)電源供電轉(zhuǎn)換效率高的特點非常符合低功耗無線通信的要求,但是其供電過程中產(chǎn)生的紋波會對有用信號產(chǎn)生較大干擾。想要利用開關(guān)電源為無線通信設(shè)備供電,抑制其紋波是急需解決的問題。本文研究DC-DC開關(guān)電源紋波對WIFI接收機的影響,搭建了基于IEEE802.11b無線通信協(xié)議的WIFI收發(fā)系統(tǒng)的系統(tǒng)模型,通過仿真驗證了在數(shù)字基帶部分濾除開關(guān)電源紋波確實可行。然后,完成了LMS自適應(yīng)濾波器的低功耗數(shù)字前端設(shè)計及基于SMIC0.18um工藝庫的低功耗版圖設(shè)計。最后進行功耗分析,自適應(yīng)濾波器在33MHz、1.98V的工作條件下功耗僅為1.35mW。本文的系統(tǒng)仿真結(jié)果表明,使用自適應(yīng)濾波器消除開關(guān)電源紋波,當紋波幅度小于150mV時,可以使接收信號質(zhì)量滿足要求;當紋波幅度過大時,雖不能達到協(xié)議要求,但仍能明顯改善接收信號質(zhì)量。結(jié)合近年來國內(nèi)... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 開關(guān)電源紋波抑制方法
        1.2.2 數(shù)字濾波器
        1.2.3 低功耗技術(shù)
    1.3 本文的研究內(nèi)容
    1.4 本文的內(nèi)容安排
第二章 自適應(yīng)濾波法抑制開關(guān)電源紋波的系統(tǒng)理論分析
    2.1 射頻接收機
        2.1.1 射頻收發(fā)機概述
        2.1.2 幾種典型的接收機結(jié)構(gòu)介紹及比較
            2.1.2.1 外差式接收機
            2.1.2.2 零中頻接收機
        2.1.3 射頻接收機技術(shù)指標
        2.1.4 正交載波調(diào)制
    2.2 自適應(yīng)濾波器概論
        2.2.1 自適應(yīng)濾波器算法
        2.2.2 自適應(yīng)濾波器的應(yīng)用
    2.3 數(shù)字電路低功耗設(shè)計概述
        2.3.1 電路功耗分析
        2.3.2 系統(tǒng)級低功耗技術(shù)
            2.3.2.1 并行結(jié)構(gòu)
            2.3.2.2 流水線結(jié)構(gòu)
            2.3.2.3 多電壓技術(shù)
            2.3.2.4 軟硬件劃分
            2.3.2.5 存儲器優(yōu)化
            2.3.2.6 總線的低功耗技術(shù)
        2.3.3 RTL級低功耗技術(shù)
            2.3.3.1 門控時鐘
            2.3.3.2 多閾值電壓技術(shù)
            2.3.3.3 時序優(yōu)化
            2.3.3.4 公因子提取
            2.3.3.5 門尺寸優(yōu)化
            2.3.3.6 門級功率優(yōu)化
        2.3.4 電路級低功耗設(shè)計
            2.3.4.1 動態(tài)邏輯
            2.3.4.2 異步電路
        2.3.5 版圖級低功耗技術(shù)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 自適應(yīng)濾波法抑制開關(guān)電源紋波系統(tǒng)仿真
    3.1 開關(guān)電源紋波分析
    3.2 自適應(yīng)濾波器濾除開關(guān)電源紋波系統(tǒng)仿真
    3.3 本章小結(jié)
第四章 自適應(yīng)濾波器的低功耗設(shè)計
    4.1 系統(tǒng)級低功耗設(shè)計
        4.1.1 自適應(yīng)算法的選擇及介紹
        4.1.2 LMS算法的流水線形式
            4.1.2.1 延遲松弛
            4.1.2.2 求和松弛
        4.1.3 自適應(yīng)濾波器的結(jié)構(gòu)選擇
        4.1.4 基于修正LMS算法的自適應(yīng)濾波器系統(tǒng)仿真
        4.1.5 自適應(yīng)濾波器中的定制乘法、加法、乘累加器
            4.1.5.1 基于符號產(chǎn)生算法的修正Booth算法
            4.1.5.2 Dadda樹
            4.1.5.3 二十四位超前進位-行波進位加法器
            4.1.5.4 截位乘法器
            4.1.5.5 乘累加器
        4.1.6 自適應(yīng)濾波器功能仿真
    4.2 RTL級低功耗設(shè)計
        4.2.1 門控時鐘
            4.2.1.1 門控時鐘介紹
            4.2.1.2 門控時鐘設(shè)計
        4.2.2 選擇合適的標準單元庫
        4.2.3 針對流水線設(shè)計的寄存器優(yōu)化
    4.3 本章小結(jié)
第五章 自適應(yīng)濾波器數(shù)字后端低功耗實現(xiàn)及功耗分析
    5.1 數(shù)字后端設(shè)計概述
    5.2 布局規(guī)劃
    5.3 自動放置標準單元
    5.4 時鐘樹綜合
    5.5 布線
        5.5.1 布線流程
        5.5.2 天線效應(yīng)
        5.5.3 串擾噪聲
    5.6 靜態(tài)時序分析
    5.7 形式驗證
    5.8 功耗分析
    5.9 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
在學期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于動態(tài)邏輯的MPRM電路低功耗優(yōu)化設(shè)計[J]. 李輝,汪鵬君.  電路與系統(tǒng)學報. 2010(05)
[2]消除心電信號工頻干擾的新型IIR自適應(yīng)陷波器設(shè)計[J]. 孟旭,唐曉英,劉偉峰,解菁,董大鵬.  醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2008(08)
[3]CMOS電路中系統(tǒng)級低功耗設(shè)計研究[J]. 田朋,尹光.  遼寧大學學報(自然科學版). 2008(02)
[4]自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在噪聲消除中的應(yīng)用[J]. 孫永軍,王福明.  微計算機信息. 2007(13)
[5]一種高性能、低功耗乘法器的設(shè)計[J]. 鄭偉,姚慶棟,張明,劉鵬,李東曉.  浙江大學學報(工學版). 2004(05)
[6]動態(tài)時鐘配置下的SoC低功耗管理[J]. 張擁軍,楊軍,茆邦琴,胡晨.  單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2004(04)

博士論文
[1]WSN低功耗射頻接收關(guān)鍵技術(shù)研究與芯片設(shè)計[D]. 王曾祺.東南大學 2017
[2]WCDMA/GSM雙模多帶射頻接收機研究和設(shè)計[D]. 李偉男.復(fù)旦大學 2011
[3]WLAN射頻接收機集成電路設(shè)計與研究[D]. 孫龍杰.西安電子科技大學 2011
[4]高效穩(wěn)健的自適應(yīng)濾波算法研究[D]. 張斌.西安電子科技大學 2010
[5]數(shù)字電路低功耗設(shè)計方法研究[D]. 吳福煒.中國科學院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所） 2003

碩士論文
[1]2.4GHz射頻接收機中低功耗射頻前端的設(shè)計[D]. 劉杰.東南大學 2015
[2]低功耗智能電表主控芯片的數(shù)字后端研究實現(xiàn)[D]. 侯曉宇.中國科學院大學（工程管理與信息技術(shù)學院） 2014
[3]低紋波恒流電源的研制[D]. 何嘯.北京交通大學 2014
[4]基于FPGA的自適應(yīng)FIR濾波器設(shè)計與優(yōu)化[D]. 邱陳輝.江蘇科技大學 2014
[5]基于FPGA的高速DLMS自適應(yīng)數(shù)字濾波器設(shè)計[D]. 陳玉鵬.電子科技大學 2007
[6]基于802.11b協(xié)議的無線局域網(wǎng)射頻接收機系統(tǒng)及其芯片設(shè)計[D]. 孔曉明.東南大學 2006
[7]自適應(yīng)回聲抵消和噪聲消除算法的研究[D]. 蒙淑艷.吉林大學 2004



本文編號：3207340