24GHz高线性低功耗CMOS混频器的设计

采用一种新颖的前馈补偿差分跨导结构和LC-tank折叠共源共栅技术设计了一种适用于汽车防撞雷达系统前端的24 GHz高线性低功耗CMOS下变频混频器,详细分析了Gilbert单元混频器的线性度指标和其优化技术。该混频器工作电压为1.8 V,射频信号为24.0 GHz,中频信号为100 MHz,采用TSMC 0.18μm RF CMOS工艺实现了电路仿真和版图的设计,仿真结果表明:该混频器IIP3可达4 dBm,增益为-9.2 dB,功耗为5.7 mW。     

基于CPLD的开关电容组式跟踪滤波器设计与实现

针对大动态范围高灵敏度短波接收机射频前端信号处理需要,提出并实现了一种基于CPLD的开关电容组式跟踪滤波器与变容二极管电调谐滤波器串联方案,并对该滤波器性能进行了评估.实验结果表明,该滤波器可以工作于1MHz～30 MHz频段,带宽易调,设计简单,且具有稳定的带宽和很高的温度稳定性.实测的滤波器3 dB带宽为300 kHz～700 kHz,Q值为11.8 dB～25 dB,通带增益为2.5～4.5,能很好地满足接收机设计指标.     

一款RFID低噪声放大器的设计与仿真

电子标签的广泛应用对UHF RFID(超高频射频识别)阅读器的性能提出了更高的要求.低噪声放大器能降低系统的噪声和提高接收机灵敏度,是接收系统的关键部件.设计的LNA应用于UHF RFID阅读器前端,要求工作频率为900一930MHz,噪声系数小于1dB,带内增益大于15dB以及高线性度指标包括输出1dB压缩点大于15dBm和输出三阶互调点大于30dBm.结合相关设计理论,利用安捷伦科技的E-PHEMT(增强型伪高电子迁移率晶体管)ATF54143,完成了电路设计并通过ADS2006对直流偏置、输入输出匹配以及源极加负反馈进行优化等仿真,结果表明:电路的噪声系数可达到0.54dB,功率增益高达23.4dB,输入、输出匹配良好,各种线性度指标也完全符合设计要求.     

用于内河船舶船岸一体化技术的射频前端设计

针对内河绿色智能船舶船岸一体化信息系统的需求,提出了一种多通道、宽动态、高灵敏度的接收机射频前端设计方法。介绍了接收机射频前端的架构设计,通过数理推导确定了射频链路的设计方案。研制了一款可应用于水上移动业务领域的VDES（甚高频数据交换系统）射频前端,该射频前端包括7路射频通道,具备对AIS、ASM、VDE和DSC信号的接收和发射功能。通过实际加工和测试,测试结果与预设值吻合较好。并将射频前端与整机进行装配实验,实验结果表明,接收动态范围≥110 dB,AIS接收灵敏度≤-117 dBm,相邻信道选择性≥70 dB,证明该射频前端设计方法具有可行性。     

射频接收前端的ADS设计与仿真

射频接收前端作为射频信号分析仪的重要组成部分,对射频（RF）信号的测量起着决定性的作用。使用ADS软件,构建了一种860~960 MHz的射频信号分析仪射频接收前端系统仿真平台。在设计中采用了前置低噪声放大器（LNA）来降低系统噪声,利用自动增益控制（AGC）来实现接收前端的大动态范围。对设计的射频接收前端的增益、噪声系数、灵敏度、动态范围等指标进行了分析计算,并通过仿真工具进行了仿真验证。仿真结果表明,所设计的射频接收前端各项指标均达到了设计要求。     

煤矿井下无线Mesh通信系统设计

针对目前无线通信技术在煤矿井下特殊空间及多变工作环境下无法同时满足高吞吐速率、远距离传输、组网灵活、安装部署简单等需求,设计了一种煤矿井下无线Mesh通信系统。给出了单一巷道的无线Mesh网络节点分布,介绍了系统软硬件设计方法。网络节点由基带板和射频前端构成。基带板主要实现数字波形生成、支持嵌入式系统管理信息交互、接收信号自动增益控制功能;射频前端主要实现将射频发送信号强度放大到目标功率。测试结果表明:(1)当射频前端发射增益17dB时,调整AD9361软件无线电模块的平均输出功率可使系统平均输出功率为37dBm;(2)射频前端发射的邻信道功率比-43dBc;(3)射频前端接收链路插入损耗1.8dB,收发切换时间1μs;(4)系统平均吞吐速率≥45Mbit/s,满足煤矿井下监控视频传输不卡顿的需求;(5)通话质量等级≥3,说明在大部分工作时段内通话比较清晰。     

导航系统中频滤波器的设计

针对导航系统射频接收机中中频滤波器只能接收单频段信号的问题,采用TSMC RFCMOS 0.18μm工艺,设计了一款带外抑制高、带内平坦度低和线性度好的六阶切比雪夫中频滤波器,用于接收北斗卫星导航系统的B1频段信号和全球定位系统(Global Positioning System,GPS)的L1频段信号的射频接收机中。该滤波器以具有增益的双极点节结构为基础,通过采用三阶级联的方式实现。利用Cadence软件中Spectre对电路进行仿真表明,该滤波器的中心频率为4MHz,-3dB带宽为4 MHz,有源增益为13dB,增益平坦度±1dB,在28MHz时衰减大于20dB,运放增益大于45dB,运放带宽大于190 MHz,运放的相位裕度大于60°,1dB压缩点为-14dBm。     

MC1490P射频／中频／音频放大器的应用

MC1490P集成电路是美国摩托罗拉(MOTOROLA)公司的产品,是近年来开发的一种带自动增益控制(AGC)的射频、中频、音频多用途宽带放大器。该芯片的特点是:自动增益控制范围大;在0～60MHz频率范围工作时,最小增益可达60dB。工作在10MHz、60MHz和100MHz时,其典型功率增益分别为50dB、45dB和35dB。单电源工作电压为6～15V;工作温度范     

多通道射频数字化接收组件的设计与实现

数字接收组件是数字阵列雷达(DAR)的关键部件之一,其性能直接影响雷达系统的整体性能.本文在研究关键技术的基础上设计并实现了一个四通道射频数字化接收组件.首先分析了ADC性能参数对射频前端设计的影响以及前端器件参数的选择问题;然后给出了一种有效的分布式电源设计方案,设计了一种合理的地平面分割方法,提出了一种有效的数据位对齐方法用于接收ADC输出;最后研究了多通道同步的设计和测试技术.接收组件测试结果验证了本文设计方法的有效性.     

一种小型化可复用的接收前端的设计与实现

设计了一款卫星通信领域的小型化可复用的接收前端，将950 MHz～2 150 MHz射频信号经过预选滤波、放大、混频等过程，下变频至720 MHz中频输出。首先介绍了电路的设计方案，并对主要技术指标进行了分析。接收前端的尺寸为105 mm×55 mm×9.5 mm。实现了小型化、通用化设计，可以复用在多种卫星通信设备。     

Text-Independent Speaker Verification for Real Fast-Varying Noisy Environments

Investigating Speaker Verification in real-world noisy environments, a novel feature extraction process suitable for suppression of time-varying noise is compared with a fine-tuned spectral subtraction method. The proposed feature extraction process is based on approximating the clean speech and the noise spectral magnitude with a mixture of Gaussian probability density functions (pdfs) by using the Expectation-Maximization algorithm (EM). Subsequently, the Bayesian inference framework is applied to the degraded spectral coefficients, and by employing Minimum Mean Square Error Estimation (MMSE), a closed form solution for the spectral magnitude estimation task is derived. The estimated spectral magnitude finally is incorporated into the Mel-Frequency Cepstral Coefficients (MFCCs) front-end of a baseline text-independent speaker verification system, based on Probabilistic Neural Networks, which participated successfully in the 2002 NIST (National Institute of Standards and Technology of USA) Speaker Recognition Evaluation. A comparative study of the proposed technique for real-world noise types demonstrates a significant performance gain compared to the baseline speech features and to the spectral subtraction enhancement method. Improvements of the absolute speaker verification performance with more than 27% for 0 dB signal-to-noise ratio (SNR), compared to the MFCCs, and with more than 13% for –5 dB SNR, compared to the spectral subtraction version, were obtained in the case of a passing-by aircraft scenario.     

GPS低噪声放大器的设计与制作

利用仿真软件ADS,设计仿真了一个GPS的1575MHz频段的低噪声放大器,选用ATF-34143FET作为两级级联结构电路的放大器件,用微带线作为传输线,应用于GPS的天线接收系统中。首先设计稳定电路解决场效应管的稳定问题,然后重点进行匹配电路的设计,最后包括电源电路在内构成一个完整的低噪声放大器电路。制作实物,并进行调试,最后测试结果：增益30．5dB,噪声系数0．7dB,输入输出驻波比优于1．4,增益平坦度带内每5MHz小于0．2dB,1dB压缩点11dBm。     

Auditory nerve representation as a front-end for speech recognition in a noisy environment

We describe here a computational model based upon the temporal characteristics of the information in the auditory nerve-fiber firing patterns. The model produces a frequency domain representation of the input signal in terms of the ensemble histogram of the inverse of the interspike intervals, measured from firing patterns generated by a simulated nerve-fiber array. The nerve-fiber mechanism is modeled by a multi-level-crossing detector at the output of each cochlear filter. We use 85 cochlear filters, equally spaced on a log-frequency scale from 200 Hz to 3200 Hz, and the level crossings are measured at positive threshold levels which are uniformly distributed in log scale. The resulting Ensemble Interval Histogram (EIH) pseudo spectrum shares two main properties: (1) fine spectral details are well preserved in the low-frequency region but become fuzzy at the high-frequency end; (2) the EIH spectrum is more robust in noise, compared with the traditional Fourier spectrum. This representation of the speech has been used as a front-end to a Dynamic Time Warping (DTW), speaker-dependent, isolated word recognizer. The database consisted of a 39-word alpha-digits vocabulary spoken by two male and two female speakers, in different levels of additive white noise. In the noise-free case, the performance of the EIH-based front-end is comparable to a conventional Fourier Transform (FFT)-based front-end. In the presence of noise, however, the EIH-based front-end is more robust. Compared with the FFT-based front-end, with increasing noise the recognition scores drop more slowly, the resulting gap increases as the SNR values decreases. Quantitatively, with the EIH-based front-end the recognizer achieves a given recognition score with global-SNR values which are between 5 dB and 15 dB lower.     

一种改进的基于FFT弱信号捕获算法

提出一种基于FFT弱信号的中频信号块累加的差分相干累积算法。新算法利用中频信号块累加在中频信号FFT之前进行累加,减少相干运算量;利用差分相干累积在IFFT之后进行累积,消除平方损耗,解决了传统的基于FFT弱信号捕获时相干积分运算量过大和非相干累加算法引起的平方损耗问题。仿真实验表明该算法完成了对输入信噪比为－39 dB/2 MHz的信号的快速准确捕获,减少相干运算量,消除了平方损耗,提高了信噪比。     

一种噪声优化的900MHz低噪声放大器设计

设计了一种900MHz的低噪声放大器,采用新的优化方法,同时获得了功率匹配和噪声匹配,在工作电流3．4mA时,得到了0．2dB的噪声系数,20dB的增益以及良好的隔离度和线性度。     

用于GNSS基带信号分析的相干累加算法

在对一般累加平均算法的原理、应用条件和误差来源等进行分析的基础上,提出了一种可以适用于更高数据速率(如500 bps)的相干累加算法,并且不需要进行导航信息的剥离.通过实验分析表明,在经过一定周期累加以后,就可以在时域观测到清晰的扩频码波形,也证明了新的累加平均算法确实可以达到提高信噪比的目的,而且比一般方法要好.     

一种微弱信号的宽带程控高增益放大器设计

本文设计并制作了0～15 MHz带宽的宽带放大器,放大器可放大不低于1 mV的有效值信号,增益0～80 dB预设或手动可调,最大输出电压峰峰值为42 V,在通频带范围内起伏增益1 dB左右,放大器在增益为60 dB的时候,输出噪声电压的峰-峰值为200 mV,通过单片机控制可以实现电压增益和放大器的带宽可预置并显示的功...     

The design of a low-noise preamplifier for MRI

In this paper, a low-noise preamplifier for MRI is designed and studied. A noise matching network consisting of three elements is presented. To the single-stage AsGa-FET preamplifier working at 128 MHz, the measured gain through network analyzer (HP8712C) and noise figure through noise figure analyzer (8970B) are 25 and 0.43 dB, respectively.