本文關鍵詞：自適應濾波法消除開關電源紋波對射頻接收機影響的研究

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【摘要】：隨著現代無線通信技術的快速發(fā)展,無線通信已經進入了生活的各個領域。由于無線網絡需求不斷提升,通信速率也隨著技術的變革不斷提升,給目前無線通信帶來了兩大挑戰(zhàn):功耗不斷提高,成本不斷增加。而現代無線通信設備向著體積小、重量輕、耗電低、輻射少、數據傳輸速率盡可能高的要求發(fā)展。在這些挑戰(zhàn)中,低功耗的無線通信技術是最引人關注的領域。為了實現低功耗的無線通信技術,從電源管理角度入手無疑是一個很好的切入點。開關電源具有功耗低、電源轉化效率高的特點,在無線通信設備供電中十分具有吸引力,但電源紋波噪聲過大的問題,始終是開關電源應用到無線通信設備中的瓶頸。本文從DC-DC開關電源紋波噪聲的角度入手,根據紋波噪聲的特性以及分析它對射頻接收機干擾的原理,提出用自適應濾波的方法消除紋波噪聲對射頻接收機干擾的構想。首先,根據藍牙和Zigbee通信標準,利用Simulink仿真工具對DC-DC開關電源紋波噪聲干擾的射頻接收機建模仿真,通過對比經過自適應濾波處理前后的結果從理論上驗證了自適應濾波算法的有效性。然后,利用Maxim公司芯片MAX2829搭建了IEEE802.11b的射頻接收機硬件測試平臺,并設計了基于DLMS算法的自適應濾波器,完成了FPGA設計與ASIC設計。最后,根據設計的硬件測試平臺,制定合理的測試方案并進行多組測試,從實際硬件上驗證了用自適應濾波方法消除開關電源紋波噪聲對射頻接收機影響是可行的。本文的仿真與測試表明,在固定信號接收環(huán)境下,電源紋波噪聲增大會惡化接收信號的質量。采用自適應濾波算法消除DC-DC電源紋波噪聲干擾,在低紋波噪聲情況下,可以使射頻接收機正常工作;當紋波噪聲較大時,雖然射頻接收機不能達到通信標準的要求,但自適應濾波能明顯提高接收信號的質量。本文的研究為開關電源應用在低功耗的無線射頻領域提供理論與實踐基礎,具有良好的應用前景。
【關鍵詞】：開關電源 射頻接收機 自適應濾波 FPGA設計 ASIC設計
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN851
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 縮略語表11-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1 研究的背景及意義12-13
• 1.2 國內外研究現狀13-17
• 1.2.1 射頻系統(tǒng)設計的研究和應用13-15
• 1.2.2 開關電源紋波噪聲抑制的方法15
• 1.2.3 自適應噪聲消除15-17
• 1.3 本文的主要創(chuàng)新點和章節(jié)安排17-19
• 1.3.1 論文主要創(chuàng)新點17-18
• 1.3.2 論文章節(jié)安排18-19
• 第二章 開關電源紋波對射頻接收機影響的理論分析與系統(tǒng)仿真19-36
• 2.1 引言19
• 2.2 射頻接收機系統(tǒng)的結構19-22
• 2.2.1 誤碼率20
• 2.2.2 靈敏度20-21
• 2.2.3 動態(tài)范圍21
• 2.2.4 選擇性21-22
• 2.3 開關電源紋波噪聲干擾原理與建模22-23
• 2.3.1 開關電源紋波噪聲來源22-23
• 2.3.2 開關電源紋波噪聲建模23
• 2.4 用simulink工具箱對射頻接收系統(tǒng)仿真23-35
• 2.4.1 開關電源紋波干擾的藍牙系統(tǒng)仿真23-30
• 2.4.2 開關電源紋波干擾的Zigbee系統(tǒng)仿真30-35
• 2.5 本章小結35-36
• 第三章 基于 802.11的射頻接收機硬件測試系統(tǒng)的設計36-48
• 3.1 引言36
• 3.2 硬件測試電路的整體設計36-37
• 3.3 射頻前端接收機電路設計37-40
• 3.3.1 MAX2829射頻收發(fā)器性能參數37-38
• 3.3.2 MAX2829電路設計38-39
• 3.3.3 射頻微帶線阻抗匹配39-40
• 3.4 模數轉換器電路設計40-42
• 3.5 開關電源供電系統(tǒng)設計與線性穩(wěn)壓源系統(tǒng)設計42-45
• 3.5.1 LDO電源設計43-44
• 3.5.2 開關電源設計44-45
• 3.6 FPGA系統(tǒng)設計45-46
• 3.7 其他外圍電路設計46-47
• 3.8 本章小結47-48
• 第四章 自適應濾波器研究與硬件實現48-62
• 4.1 引言48
• 4.2 自適應濾波算法原理48-51
• 4.2.1 自適應濾波算法48-49
• 4.2.2 自適應濾波算法的改進（DLMS算法）49-50
• 4.2.3 自適應濾波算法的有限字長效應50-51
• 4.3 自適應濾波器的simulink仿真51-56
• 4.3.1 自適應濾波器的結構選擇51-52
• 4.3.2 全精度自適應濾波器設計52-53
• 4.3.3 符合實際系統(tǒng)的自適應濾波器設計53-56
• 4.4 自適應濾波器的FPGA實現56-58
• 4.5 自適應濾波器的ASIC實現58-61
• 4.6 本章小結61-62
• 第五章 硬件系統(tǒng)測試與結果分析62-73
• 5.1 引言62
• 5.2 系統(tǒng)測試方案62-66
• 5.2.1 電路板PCB版圖62-64
• 5.2.2 開關電源紋波的耦合方案64-65
• 5.2.3 自適應濾波對開關電源紋波抑制測試方案65-66
• 5.3 自適應濾波算法對開關電源紋波抑制性能測試66-72
• 5.3.1 接收端靜態(tài)測試66-68
• 5.3.2 接收端動態(tài)測試結果68-72
• 5.4 本章小結72-73
• 第六章 總結與展望73-75
• 參考文獻75-79
• 致謝79-80
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文80

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1 孫曉昶,皇埔堪,陳強;數據分段輸入的低秩自適應濾波方法[J];信號處理;2003年04期

2 徐常勝，周兆英，李杰;自適應濾波的原理和應用[J];中國儀器儀表;1994年06期

3 劉兵軍,牛東曉;灰色自適應濾波組合優(yōu)化預測模型及其應用[J];電網技術;1998年09期

4 遲男,劉杰;浮點DSP實現自適應濾波的研究[J];北方交通大學學報;2000年05期

5 魏瑞軒,韓崇昭,張宗麟,方洋旺;魯棒總體均方最小自適應濾波:算法與分析[J];電子學報;2002年07期

6 楊元喜;動態(tài)定位自適應濾波解的性質[J];測繪學報;2003年03期

7 祝轉民,楊宜康,黃永宣,李濟生;軌道重構的自適應濾波改進算法[J];導彈與航天運載技術;2003年02期

8 李海君,陳忠寶,孫恒;自適應濾波技術在GIS局放檢測中的應用[J];黑龍江電力;2003年01期

9 謝勝利,田森平,柳書棠;基于向量圖分析的自適應濾波快速算法[J];控制理論與應用;2003年06期

10 李富才,訾艷陽,何正嘉;自適應濾波與相關濾波在沖擊響應信號特征提取中的應用[J];振動與沖擊;2004年03期

中國重要會議論文全文數據庫 前10條

1 宋迎春;;抗差自適應濾波中帶有置信度的自適應因子設計[A];第一屆中國衛(wèi)星導航學術年會論文集（下）[C];2010年

2 邱新蕓;高原;;自適應濾波最佳準則的研究[A];第七屆青年學術會議論文集[C];2005年

3 曾威;崔玉平;李邦清;王文輝;;基于自適應濾波的捷聯慣性/星光組合導航技術[A];慣性技術發(fā)展動態(tài)發(fā)展方向研討會文集——新世紀慣性技術在國民經濟中的應用[C];2012年

4 徐炳吉;;嚴重非線性系統(tǒng)的自適應濾波[A];1996年中國控制會議論文集[C];1996年

5 徐飛;李兵飛;;一種自適應Kalman濾波實現的新思路[A];面向航空試驗測試技術——2013年航空試驗測試技術峰會暨學術交流會論文集[C];2013年

6 張磊;郭圣權;;自適應限定記憶平滑濾波器[A];1995年中國控制會議論文集（上）[C];1995年

7 賈躍;丁紅巖;劉慷;劉德才;;定向定速潛艇狀態(tài)的自適應濾波應用設計[A];1994中國控制與決策學術年會論文集[C];1994年

8 褚建新;顧偉;甘世紅;;抑制大塊分離物沖擊力的一種自適應濾波方法[A];第二屆全國信息獲取與處理學術會議論文集[C];2004年

9 江金龍;盧國慶;查代奉;;非線性變換自適應濾波方法及在水聲信道均衡中的應用[A];全國第二屆信號處理與應用學術會議�？痆C];2008年

10 張芳;黃大貴;黃逸平;;基于方差和自適應濾波對火焰狀態(tài)的識別[A];中國電子學會電子機械工程分會2007年機械電子學學術會議論文集[C];2007年

中國博士學位論文全文數據庫 前7條

1 劉泳慶;衛(wèi)星導航系統(tǒng)多維域抗干擾技術研究[D];北京理工大學;2016年

2 檀甲甲;模型化自適應濾波及其應用研究[D];復旦大學;2011年

3 黃全振;壓電智能結構自適應濾波振動主動控制研究[D];上海大學;2012年

4 朱紅路;熱工信號自適應濾波及其在建模與控制中的應用[D];華北電力大學（北京）;2010年

5 林耀榮;自適應濾波理論及其在回波消除中的應用研究[D];華南理工大學;1999年

6 尚勇;并行濾波算法及其脈動陣結構研究[D];西安電子科技大學;2000年

7 趙海全;基于非線性函數擴展的流水線型自適應濾波理論與方法研究[D];西南交通大學;2011年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 王夢楠;基于FPGA的中頻數字信號處理[D];大連海事大學;2015年

2 柴曉珂;心肺耦合分析研究[D];中國人民解放軍醫(yī)學院;2015年

3 王璞;基于自適應濾波的降階在線系統(tǒng)辨識[D];蘭州大學;2015年

4 譚滋中;基于自適應濾波的噪聲抵消算法研究與應用[D];河北科技大學;2015年

5 王建明;聲學回波消除方法及實現技術[D];西安電子科技大學;2014年

6 謝長鴻;奧氏體不銹鋼焊縫的超聲TOFD檢測技術研究[D];南昌航空大學;2015年

7 李川;多導聯心電采集系統(tǒng)設計與實現[D];重慶大學;2015年

8 王斌;WiFi網絡中面向移動目標的定位追蹤算法研究[D];東北大學;2014年

9 孫萬亭;永磁同步電機電流自適應濾波控制研究[D];冶金自動化研究設計院;2016年

10 王秀麗;基于無線傳輸技術的管道漏水檢測去噪算法研究與設計[D];內蒙古師范大學;2016年

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