本文關(guān)鍵詞： 極坐標(biāo)發(fā)射機(jī) 雙通路壓控振蕩器 自動頻率校正 脈沖寬度調(diào)制　出處：《北京理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：近年來,隨著各種便攜式無線通信產(chǎn)品的應(yīng)用,可植入式醫(yī)療電子設(shè)備的興起,以及無線體域網(wǎng)和無線個人網(wǎng)的迅猛發(fā)展,人們對發(fā)射機(jī)的功耗、效率以及設(shè)計復(fù)雜度提出了很高的要求;此外,高頻譜效率和高數(shù)據(jù)傳輸率的發(fā)展趨勢促使各種工作在不同頻帶的非常包絡(luò)數(shù)據(jù)調(diào)制方式不斷涌現(xiàn),為了確保好的通道抑制和低的信號失真,人們對發(fā)射機(jī)又提出了高線性度、多模多帶操作的要求。在實現(xiàn)這些目標(biāo)的眾多發(fā)射機(jī)技術(shù)中,極坐標(biāo)是個不錯的選擇。本課題基于極坐標(biāo)發(fā)射機(jī)的已有架構(gòu)及其發(fā)展趨勢,從數(shù)字型包絡(luò)調(diào)制、全差分相位調(diào)制、簡易的通路延時匹配等創(chuàng)新點入手,致力于為低功耗、低成本、高能效、高線性、多模多帶發(fā)送前級提供可行的系統(tǒng)方案。相位通路采用Delta-Sigma差分調(diào)制雙通路壓控振蕩器,實現(xiàn)基頻數(shù)字相位到射頻恒包絡(luò)相位的搬移;壓控振蕩器采用分段偏置和全差分的混合方法來確保調(diào)制線性度,引入自動載頻校正環(huán)路來維持載波頻率。包絡(luò)通路利用數(shù)字型脈沖寬度調(diào)制器驅(qū)動功率級反相器及LC濾波器,實現(xiàn)數(shù)字包絡(luò)到模擬包絡(luò)的轉(zhuǎn)換,并為后續(xù)開關(guān)型功放提供大電流驅(qū)動;為了保證延時模塊的精準(zhǔn)性,引入單元延時自校準(zhǔn)環(huán)路。論文首先就發(fā)射機(jī)研究的背景及意義進(jìn)行了簡單介紹;然后比較和分析了幾種傳統(tǒng)發(fā)射機(jī)和極坐標(biāo)發(fā)射機(jī)的架構(gòu);之后提出了本課題所采用的極坐標(biāo)發(fā)射機(jī)架構(gòu),并闡述了調(diào)制通路關(guān)鍵模塊的實現(xiàn)方法。在UMC 180nm CMOS工藝條件、1.8V電源電壓下進(jìn)行了發(fā)射機(jī)電路設(shè)計和系統(tǒng)級仿真,完成了關(guān)鍵模塊的版圖實現(xiàn)。仿真結(jié)果顯示,系統(tǒng)在400kHz頻偏處的相位噪聲為-124.9dBc/Hz,矢量誤差幅度為4%,滿足8PSK(EDGE)通信系統(tǒng)指標(biāo)。
[Abstract]:In recent years, with the application of various portable wireless communication products, the rise of implantable medical electronic devices, and the rapid development of wireless body area network and wireless personal network, the power consumption of transmitters has been greatly increased. In addition, the development trend of high spectral efficiency and high data transmission rate has led to the emergence of a variety of extremely enveloped data modulation methods working in different frequency bands. In order to ensure good channel suppression and low signal distortion, high linearity and multimode multiband operation are required for transmitters. Polar coordinates are a good choice. Based on the existing structure of polar coordinate transmitter and its development trend, this paper starts with the innovations of digital envelope modulation, fully differential phase modulation, simple path delay matching, and devotes to low power consumption. Low cost, high energy efficiency, high linearity, multi-mode multi-band transmission front stage provides a feasible system scheme. The phase path uses Delta-Sigma differential modulation dual-channel voltage-controlled oscillator to realize the shift from the fundamental digital phase to the RF constant envelope phase. The VCO adopts a mixed method of piecewise bias and full difference to ensure the modulation linearity, and an automatic carrier frequency correction loop is introduced to maintain the carrier frequency. The envelope path uses a digital pulse width modulator to drive the power level inverter and LC filter. To realize the conversion of digital envelope to analog envelope, and to provide high current drive for subsequent switching power amplifier, to ensure the accuracy of delay module, The paper introduces the background and significance of transmitter research, and then compares and analyzes several traditional transmitters and polar coordinate transmitters. Then, the structure of polar coordinate transmitter used in this paper is put forward, and the realization method of the key module of modulation path is described. The transmitter circuit design and system-level simulation are carried out under the UMC 180nm CMOS technology condition of 1.8V power supply voltage. The simulation results show that the phase noise of the system is -124.9dBc / Hzat 400kHz frequency offset, and the vector error amplitude is 4, which meets the requirements of 8PSK / EDGE communication system.
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN832

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本文編號：1523112