作為腦-機接口的重要組成部分,植入式生物醫(yī)療電子器件承擔(dān)著對生物電信號的采集、處理以及傳輸任務(wù),無線數(shù)據(jù)發(fā)送是其中的重要部分。傳統(tǒng)窄帶通信利用上變頻對信號進行傳輸?shù)姆椒ú⒉焕诠膬?yōu)化,超寬帶(UWB,ultra-wide band)無線通信具有脈寬窄、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)勢,更適合生物醫(yī)療電子器件應(yīng)用。有研究表明,在功耗約束下,當(dāng)電源電壓降低至1-V時,UWB輸出脈沖幅度會顯著減小,只有幾十毫伏,造成接收端對信號的捕獲非常困難。同時,隨著數(shù)據(jù)處理速度的加快,發(fā)射機的信息傳輸速率也是需要考慮的關(guān)鍵問題。為了優(yōu)化發(fā)射機的最大信息傳輸速率,并且提高低電壓條件下輸出脈沖幅度,本文在已有研究基礎(chǔ)上,提出了一種新型多路子脈沖組合式超寬帶發(fā)射機,具有延遲單元可調(diào)控、脈沖幅度大幅提升的技術(shù)優(yōu)勢。其主要設(shè)計方案和創(chuàng)新之處包括:1、輸出幅度提升技術(shù):本文提出的新型脈沖產(chǎn)生器在多路子脈沖組合基礎(chǔ)上改進,為了改善低電壓時輸出脈沖幅度低的問題,設(shè)計了脈沖幅度抬升電路,通過電容極板間電荷不能驟變的特性,對第2、3支路子脈沖進行幅度抬升。在充放電時間不變的條件下,抬升后的脈沖導(dǎo)致MOS管導(dǎo)通電阻減小,等效電流增大,從而增...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 本文研究內(nèi)容
第2章 超寬帶發(fā)射機的基本知識
    2.1 UWB信號的產(chǎn)生
    2.2 UWB信號的調(diào)制
    2.3 本章小結(jié)
第3章 本文UWB發(fā)射機設(shè)計及優(yōu)化
    3.1 本文提出的UWB收發(fā)機(Tx&Rx)的整體結(jié)構(gòu)
        3.1.1 UWB發(fā)射機擬設(shè)計的性能指標(biāo)
        3.1.2 UWB發(fā)射機(Transmitter/Tx)的整體結(jié)構(gòu)
        3.1.3 UWB接收機(Receiver/Rx)的整體結(jié)構(gòu)
    3.2 基于不同編碼方式的信息傳輸速率優(yōu)化
        3.2.1 11 位巴克碼編碼電路
        3.2.2 7位巴克碼編碼電路
        3.2.3 曼徹斯特編碼電路
        3.2.4 編碼電路的仿真
    3.3 本文提出的UWB輸出脈沖幅度優(yōu)化技術(shù)
        3.3.1 輸出脈沖幅度抬升電路
        3.3.2 脈寬調(diào)控電路
        3.3.3 全數(shù)字脈沖產(chǎn)生器
        3.3.4 脈沖產(chǎn)生電路的仿真
    3.4 本文提出的UWB接收機(Rx)電路
        3.4.1 UWB接收電路的關(guān)鍵技術(shù)
        3.4.2 UWB接收電路的仿真
    3.5 本章小結(jié)
第4章 版圖設(shè)計與系統(tǒng)仿真
    4.1 UWB發(fā)射機版圖設(shè)計
        4.1.1 版圖設(shè)計注意事項
        4.1.2 關(guān)鍵模塊的版圖設(shè)計
        4.1.3 UWB發(fā)射機整體版圖設(shè)計
    4.2 UWB發(fā)射機的系統(tǒng)仿真
        4.2.1 電路前仿真
        4.2.2 考慮寄生參數(shù)的系統(tǒng)仿真
    4.3 本章小結(jié)
第5章 UWB發(fā)射機芯片測試
    5.1 芯片封裝及測試方案
    5.2 芯片測試結(jié)果
    5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝



本文編號：3861300