隨著無線通信產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,頻譜變得越來越擁擠,鏡像干擾成為了接收機設(shè)計中需要考量的重要問題之一。低中頻作為現(xiàn)代接收機設(shè)計的主流架構(gòu)之一,采用正交下變頻和復(fù)數(shù)信號處理技術(shù)實現(xiàn)鏡像抑制的功能。但是由于存在I/Q通路的增益和相位失配,其鏡像抑制比一般被限制在較低的水平,因此在接收機中集成I/Q失配自動校準(zhǔn)電路成為了進(jìn)一步提高其鏡像抑制性能的關(guān)鍵。本文提出了一種新型的I/Q誤差檢測算法,該算法在前人基礎(chǔ)上采用單頻測試信號注入的方式完成誤差的提取,擺脫了檢測精度對比較器直流失調(diào)電壓的依賴。通過嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo),本文從理論上證明了該算法的正確性。為了在真實電路中驗證可行性,本文設(shè)計了基于該算法的I/Q失配自動校準(zhǔn)電路,該電路包括數(shù)字誤差檢測器和模擬失配補償器,通過二進(jìn)制換擋最小均方算法實現(xiàn)誤差的收斂。嵌入了本文所設(shè)計I/Q失配自動校準(zhǔn)電路的一款高線性度低中頻接收機在TSMC 0.18μm 1P6M工藝下流片。測試結(jié)果表明接收機射頻前端實現(xiàn)了在20MHz帶寬內(nèi)43.3dB和針對15MHz單頻點58.2dB的鏡像抑制比指標(biāo);相對于未校準(zhǔn)時,鏡像抑制比分別提升了11.7dB和22.8dB。而且當(dāng)比較器的... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 項目研究的背景和意義
        1.1.1 低中頻接收機鏡像干擾問題
        1.1.2 I/Q通路失配校準(zhǔn)的重要性
        1.1.3 研究意義
        1.1.4 主要工作
        1.1.5 論文結(jié)構(gòu)
第二章 接收機鏡像抑制問題
    2.1 接收機架構(gòu)
        2.1.1 超外差接收機
        2.1.2 零中頻接收機
        2.1.3 低中頻接收機
    2.2 鏡像干擾對信噪比的影響
    2.3 I/Q失配對鏡像抑制的影響
        2.3.1 Hartley和 Weaver結(jié)構(gòu)
        2.3.2 I/Q失配與IMRR關(guān)系
    2.4 本章小結(jié)
第三章 鏡像抑制技術(shù)方案對比
    3.1 模擬鏡像抑制技術(shù)
        3.1.1 鏡像抑制濾波器
        3.1.2 I/Q失配手動校準(zhǔn)電路
    3.2 數(shù)字鏡像抑制技術(shù)
        3.2.1 FI I/Q校準(zhǔn)
        3.2.2 FD I/Q校準(zhǔn)
        3.2.3 數(shù)字電路方案的局限性
    3.3 數(shù)�；旌乡R像抑制技術(shù)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 新型I/Q誤差檢測算法
    4.1 傳統(tǒng)的I/Q誤差檢測算法
    4.2 新型誤差檢測算法
    4.3 算法魯棒性分析
        4.3.1 噪聲
        4.3.2 數(shù)字低通濾波
        4.3.3 采樣問題
    4.4 本章小結(jié)
第五章 I/Q失配自校準(zhǔn)電路設(shè)計
    5.1 I/Q失配自校準(zhǔn)電路總體設(shè)計
        5.1.1 接收機整體架構(gòu)
        5.1.2 I/Q失配自校準(zhǔn)電路架構(gòu)
    5.2 I/Q誤差檢測器
        5.2.1 帶通濾波器
        5.2.2 比較器
        5.2.3 時鐘同步電路
        5.2.4 數(shù)字綜合電路
    5.3 I/Q失配補償器
    5.4 冗余設(shè)計
        5.4.1 直流失調(diào)調(diào)整電路
        5.4.2 時鐘產(chǎn)生電路
        5.4.3 手動自動切換電路
        5.4.4 寄存器控制策略
    5.5 本章小結(jié)
第六章 版圖設(shè)計及流片測試
    6.1 校準(zhǔn)電路的版圖設(shè)計
        6.1.1 帶通濾波器的匹配問題
        6.1.2 比較器時鐘的匹配問題
        6.1.3 整體版圖
    6.2 校準(zhǔn)電路的測試結(jié)果
    6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)束語
    7.1 總結(jié)與創(chuàng)新點
        7.1.1 總結(jié)
        7.1.2 創(chuàng)新點
    7.2 后續(xù)工作
    7.3 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種新型消除失調(diào)電壓的高速高精度比較器[J]. 郭潘杰.  河南科技. 2017(17)

博士論文
[1]髙速低功耗逐次逼近式ADC研究與實現(xiàn)[D]. 盧宇瀟.上海交通大學(xué) 2014

碩士論文
[1]帶I/Q失配校準(zhǔn)的可變增益放大器的研究和設(shè)計[D]. 陶婷婷.上海交通大學(xué) 2013



本文編號：3538849