【摘要】：隨著集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展,電子系統(tǒng)的數(shù)字化已經(jīng)成為未來(lái)發(fā)展的方向。軟件無(wú)線(xiàn)電是通信、雷達(dá)等無(wú)線(xiàn)電領(lǐng)域數(shù)字化的最終目標(biāo),其主要內(nèi)容是讓ADC或DAC盡可能的靠近天線(xiàn),盡可能多地使用數(shù)字電路取代模擬電路,并搭建通用、開(kāi)放的硬件平臺(tái),使用軟件實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊的功能,并具備可編程、可升級(jí)的特點(diǎn)。接收機(jī)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)是數(shù)字化、小型化以及模塊化。雷達(dá)接收機(jī)數(shù)字化的一般途徑是使用ADC在中頻或更高的頻率完成采樣,再輸入FPGA進(jìn)行下混頻、信號(hào)處理等。相比傳統(tǒng)的模擬接收機(jī)它的主要優(yōu)勢(shì)是分辨率高、穩(wěn)定可靠、抗干擾能力強(qiáng)等。本文主要進(jìn)行混頻之后的中頻電路部分和并行采樣部分電路的集成化研究。并行采樣電路將混頻和IQ交調(diào)之后的中頻模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)采樣轉(zhuǎn)化為高精度的數(shù)字信號(hào),并完成后續(xù)對(duì)輸出數(shù)據(jù)的打包傳輸。本文介紹了與接收機(jī)的中頻采樣電路相關(guān)的基本理論,如采樣定理等,并對(duì)ADC的分類(lèi)和原理進(jìn)行簡(jiǎn)述和比較。介紹了信號(hào)完整性的相關(guān)理論,主要是傳輸線(xiàn)理論和差分對(duì)。根據(jù)傳輸線(xiàn)的等效電路模型,做了定量的分析,得到了傳輸線(xiàn)的關(guān)鍵物理參量,例如特征阻抗和傳輸延遲等。隨后對(duì)傳輸線(xiàn)的反射和串?dāng)_的機(jī)制做了簡(jiǎn)要分析,給出了等效模型,并給出了常見(jiàn)的串?dāng)_的兩種等效模型,對(duì)單根傳輸線(xiàn)的反射做了仿真分析,另外對(duì)差分微帶傳輸線(xiàn)的串?dāng)_做了仿真與分析,直觀地得到了反射和串?dāng)_對(duì)傳輸線(xiàn)的影響。同時(shí)介紹了高速及超高速電路中常用的差分對(duì)電路,分析并計(jì)算了差分對(duì)的阻抗,并給出了常用的差分對(duì)的終端阻抗匹配電路的結(jié)構(gòu)。基于常見(jiàn)的四層PCB板的微帶線(xiàn)-過(guò)孔-帶狀線(xiàn)-過(guò)孔-微帶線(xiàn)結(jié)構(gòu)在HFSS中進(jìn)行建模和電磁仿真,并充分考慮了實(shí)際PCB中的焊盤(pán)和反焊盤(pán)的影響,得出了差模信號(hào)的S參數(shù)的仿真結(jié)果,做了相關(guān)理論的論證。根據(jù)接收機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)提出了一種中頻采樣電路的設(shè)計(jì)方案,并完成了電路的設(shè)計(jì)。使用Cadence16.6中的PCB Editor工具實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電路結(jié)構(gòu)的布局與布線(xiàn),并完成了高速串行數(shù)字信號(hào)的信號(hào)完整性分析,主要方式為利用Cadence中的SI工具,提取出ADC的高速串行信號(hào),并結(jié)合ADC的IBIS模型,得到輸出信號(hào)的波形曲線(xiàn)和眼圖,進(jìn)行分析,并驗(yàn)證了關(guān)鍵信號(hào)路徑的布線(xiàn)方案,另一方面進(jìn)行版圖的仿真,從Cadence中提取出高速差分信號(hào)線(xiàn)所在的版圖,將它導(dǎo)入到ADS中,進(jìn)行仿真,最后得到輸出信號(hào)的S參數(shù),通過(guò)布線(xiàn)后的版圖的仿真,對(duì)高速差分信號(hào)傳輸線(xiàn)的性能進(jìn)行驗(yàn)證,并達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
【圖文】：

第一章 緒論有 512/256 個(gè) DDC 通路，具有獨(dú)立的單通路調(diào)諧技術(shù)，Model7251D 和是基于 cPCI 板的高速軟件無(wú)線(xiàn)電接收機(jī)。所使用的模數(shù)轉(zhuǎn)換器為 Ti485，它的采樣速率為 200MHz，位數(shù)是 16 位，數(shù)字輸出信號(hào)送入 X-5FPGA，作為信號(hào)輸出通路，并進(jìn)行 DDC 等數(shù)字信號(hào)處理，可以實(shí)現(xiàn)單56 個(gè) DDC 的配置，，每個(gè) DDC 都具有一個(gè)頻率從直流到采樣頻率的 32置范圍，同時(shí)每個(gè)DDC之間的調(diào)諧頻率設(shè)置是獨(dú)立的，3dB通帶范圍為MHz，采樣速率范圍是 10MHz 到 200MHz 之間。基本過(guò)程是多個(gè)通道之后利用 ADC 的采樣得到數(shù)字信號(hào)，由于是多路信號(hào)，還需要經(jīng)過(guò)多，之后經(jīng)過(guò) DDC，完成數(shù)字信號(hào)頻率的下變頻以及 I/Q 正交分解，分解一步由數(shù)據(jù)選擇器選擇相關(guān)路徑的數(shù)據(jù)，到達(dá) PCI-X 接口，最后到達(dá)體過(guò)程如圖 1.1 所示。

的值為 10Ohm，理想傳輸線(xiàn)的特征阻抗為 50Ohm，并設(shè)定其頻率為 5GHz，仿真時(shí)間為 5ns。其電路建模和仿真結(jié)果如圖 3.3、圖 3.4 所示：圖3.3 反射電路模型
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TN957

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2695258