發(fā)布時(shí)間：2019-11-22 20:07

【摘要】：半導(dǎo)體技術(shù)的日新月異促使北斗導(dǎo)航接收機(jī)向著高集成度、高速度的方向發(fā)展,如何解決高速電路帶來(lái)的一系列信號(hào)完整性問(wèn)題、縮短研發(fā)周期成為提高北斗接收機(jī)穩(wěn)定性、加速北斗行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。本文以北斗導(dǎo)航接收機(jī)為對(duì)象,從信號(hào)完整性著手,結(jié)合仿真工具深入研究并分析了接收機(jī)中反射、串?dāng)_等問(wèn)題形成的機(jī)理和解決方案,針對(duì)傳統(tǒng)電路設(shè)計(jì)方法研發(fā)周期長(zhǎng)的問(wèn)題提出了一種結(jié)合EDA工具的北斗導(dǎo)航接收機(jī)設(shè)計(jì)方法,同時(shí)提出并驗(yàn)證了一種基于最小二乘法的IBIS仿真模型優(yōu)化方法,最終完成了北斗導(dǎo)航接收機(jī)的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。論文研究了信號(hào)完整性理論和傳輸線理論,建立了傳輸線的物理建模,分析了傳輸線的特征阻抗和延時(shí)兩大特性。從電路理論角度分析了反射產(chǎn)生的機(jī)理,并借助仿真工具研究和總結(jié)了容性和感性負(fù)載不連續(xù)對(duì)信號(hào)質(zhì)量和時(shí)序的影響。從能量耦合的角度分析了串?dāng)_產(chǎn)生的機(jī)理,通過(guò)場(chǎng)求解器計(jì)算出的電容矩陣,分析了影響互容、互感的因素,并研究了串?dāng)_的容性耦合和感性耦合以及兩種耦合對(duì)信號(hào)的綜合影響。結(jié)合EDA仿真工具,論文詳細(xì)地分析和驗(yàn)證了反射的不同端接方案和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)接收機(jī)中反射現(xiàn)象的抑制作用,并且分析了傳輸線長(zhǎng)度和端接樁線對(duì)反射的影響,得出了信號(hào)的上升/下降時(shí)間才是影響反射的根本原因。通過(guò)仿真工具,對(duì)比分析了影響串?dāng)_的主要因素,結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果歸納出了一系列減小串?dāng)_的措施。論文提出了一種基于信號(hào)完整性分析方法的北斗導(dǎo)航接收機(jī)設(shè)計(jì)方法,研究了如何使用Cadence組件進(jìn)行接收機(jī)的設(shè)計(jì)與SI仿真。對(duì)比分析了不同仿真模型,根據(jù)IBIS模型結(jié)構(gòu)和建模原理提出了一種基于最小二乘法的IBIS模型優(yōu)化方法,仿真驗(yàn)證了該方法優(yōu)化后的模型在保證仿真精度的同時(shí),可以縮短仿真時(shí)間。研究了北斗導(dǎo)航接收機(jī)的原理圖設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì),使用信號(hào)完整性分析方法設(shè)計(jì)了一臺(tái)“射頻+FPGA+DSP”架構(gòu)的接收機(jī),搭建了其軟件仿真平臺(tái),對(duì)系統(tǒng)的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了布線前和布線后仿真,并優(yōu)化了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。驗(yàn)證了采用信號(hào)完整性分析方法進(jìn)行北斗導(dǎo)航接收機(jī)的設(shè)計(jì)可以大幅度縮短設(shè)計(jì)周期,節(jié)省研發(fā)成本。
【圖文】：

圖 1.1 R1 亞米級(jí) GNSS 接收機(jī) 圖 1.2 Leica Viva GS14 GN3 UB4B0 全系統(tǒng) GNSS 高精度板卡 圖 1.4 HWA-BM300 GNS號(hào)完整性研究現(xiàn)狀完整性(SI，Signal Integrity)屬于較為新興的學(xué)科，隨著通訊、圖像處理發(fā)展，，高速電路的信號(hào)完整性問(wèn)題受到越來(lái)越多設(shè)備廠商的重視，該學(xué)學(xué)者對(duì)于信號(hào)完整性的研究分析已經(jīng)有十多年，有一定的理論儲(chǔ)備和突中提取了差分線分布參數(shù)并構(gòu)建了其耦合線模型[18]；文獻(xiàn)[19]中提取并量等參數(shù)[19]；文獻(xiàn)[20]借助測(cè)試板量化了基本材料與信號(hào)線的耦合對(duì)微帶

圖 1.1 R1 亞米級(jí) GNSS 接收機(jī) 圖 1.2 Leica Viva GS14 GN3 UB4B0 全系統(tǒng) GNSS 高精度板卡 圖 1.4 HWA-BM300 GNS號(hào)完整性研究現(xiàn)狀完整性(SI，Signal Integrity)屬于較為新興的學(xué)科，隨著通訊、圖像處理發(fā)展，高速電路的信號(hào)完整性問(wèn)題受到越來(lái)越多設(shè)備廠商的重視，該學(xué)學(xué)者對(duì)于信號(hào)完整性的研究分析已經(jīng)有十多年，有一定的理論儲(chǔ)備和突中提取了差分線分布參數(shù)并構(gòu)建了其耦合線模型[18]；文獻(xiàn)[19]中提取并量等參數(shù)[19]；文獻(xiàn)[20]借助測(cè)試板量化了基本材料與信號(hào)線的耦合對(duì)微帶
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN965.5

【參考文獻(xiàn)】

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4 葛榜軍;

本文編號(hào)：2564619