基于ARM+FPGA的GPS接收机设计

针对GPS接收机在民用和军事领域的重要应用,设计了一种基于ARM+ FPGA的GPS接收机.接收机的射频前端采用GP2015芯片,基带处理部分采用ARM9内核的A191 SAM9261芯片和CycloneⅡ系列的EP2C70F67218芯片.同时阐述来接收机的软件设计,包括捕获引擎、跟踪引擎、解调电文,定位解算等.该接...     

1．3～2．2 GHz低噪声低功耗 CMOS LC VCO的设计

基于TSMC 0．18μm RFCMOS工艺,设计并实现了一个宽带低功耗低相位噪声的高性能压控振荡器（VCO）．为实现1．3～2．2 GHz调谐范围,VCO采用7‐bit（128根调谐曲线）固定电容阵列,同时也获得了超低的增益,降低了相位噪声．为弱化宽调谐范围带来的增益波动,VCO采用3‐bit可变电容阵列来提升低带曲线的斜率,以期与高带一致．为实现每根曲线的宽线性范围,可变电容采用分布式偏置电压技术．为降低相位噪声,还提出了一种输出零偏置架构以及电流源噪声滤除技术．测试结果表明,调谐电压的线性范围为0．2～1．6 V ;VCO输出频率范围为1．3～2．17 GHz ;高带调谐曲线叠合超过50％,低带超过80％;VCO增益仅为19 M Hz／V ;增益波动范围为13～25 M Hz／V ．当振荡频率为1312 M Hz ,1 M Hz 频偏处相位噪声为－116．53 dBc／Hz ;当振荡频率为2152 M Hz ,1 M Hz频偏处相噪为－112．78 dBc／Hz ．VCO功耗电流为1．2～3．2 mA ,电源电压为1．8 V ．提出的VCO既能提供51％的频率覆盖,又能实现低相位噪声,已经被成功应用于工业自动化无线传感网（WIA ）射频收发机芯片中．     

一种高分辨率∑△小数分频频率合成器

提出了一种采用新型分频器的小数分频频率合成器。该频率合成器与传统的小数分频频率合成器相比具有稳定时间快、工作频率高和频率分辨率高的优点。设计基于TSMC0.25μm2.5V1P5MCMOS工艺,采用sig-ma-delta调制的方法实现。经测量得到该频率合器工作频率在2.400～2.850GHz之间,相位噪声低于-95dBc/Hz@100kHz,最小频率步进小于30Hz,开关时间小于50μs,满足多数无线通信系统的要求。     

基于CMMB标准的自校正CMOS椭圆低通Gm-C滤波器

提出了一种基于CMMB(中国移动多媒体广播)标准的9阶椭圆函数Gm-C滤波器结构.该滤波器截止频率为3.75MHz,通带波纹小于1dB,过渡带宽500kHz,在4.25MHz处衰减达40dB以上,功耗为7mW.采用0.25μmCMOS工艺,在自动校正电路的作用下,该滤波器在工艺偏差(温度在-40～90℃交化以及±10%的电源电压偏差)的情况下也能保持良好的性能,截止频率偏差不超过1%,临近信道抑制超过40dB.     

1.8 V 10 bit 40 MS/s的流水线模数转换器

设计了一个10 bit,40 MS/s流水线模数转换器,适用于无线传感器网络(WSN)嵌入式芯片中.基于对电容失配的非线性影响的分析,提出了每级多比特的结构,使ADC具有很好的线性度.片内集成了参考电压源,大大减少了外围电路的数量.芯片采用SMIC 0.18μm CMOS工艺实现,在40 MS/s采样率下,电路微分非线性(DNL)最大0.42 LSB,积分非线性(INL)最大0.93 LSB,有效精度(ENOB)最高达9 bit.电路使用1.8 V电压供电,核心面积1.5mm2,核心电路功耗73 mW.     

相位误差对MEMS陀螺检测的影响分析及校正

为提升MEMS陀螺的整体检测性能,对解调参考信号的相位误差对MEMS陀螺检测的影响进行了分析,提出了基于矢量内积鉴相器的相位校正方法.首先从原理上分析了相位误差对解调结果的影响,然后建立了开环解调、静电力反馈正交误差消除加开环解调、静电力反馈正交误差消除加闭环解调3种典型MEMS陀螺检测电路的仿真模型,对解调参考信号存在相位误差的情况进行了仿真。仿真结果表明:不同解调方式中,相位误差对角速度和正交误差的解调影响基本一致,对陀螺的动态范围影响各不相同.同等输入条件下,解调参考信号的相位误差越大,角速度和正交误差的解调结果与真实值的偏差就越大,有必要进行相位校正以消除其影响。 在此基础上,首次将矢量内积鉴相法引入了MEMS陀螺检测电路中,提出了一种可以适用于3种情况的相位校正方法,并进行了仿真。仿真显示,该方法可以消除相位误差,校正正交误差系数和角速度解调误差,提升静电力反馈正交误差消除加开环解调电路的动态范围,且不会影响MEMS陀螺的启动时间,具备良好的通用性。     

基于统计学的无线Mesh网络路由协议

传统的无线Mesh网络(WMN)路由协议利用路由管理帧携带的路由信息来维护路由。无线环境的不稳定性可能导致路由管理帧丢失,使路由协议无法及时获取正确的路由信息,从而降低网络性能。介绍了一种基于统计学原理的无线Mesh网络路由协议B.A.T.M.A.N．(Better Approach To Mobile Ad-hoc Networking) 。该协议通过统计路由管理帧的投递成功率来选择最优路径,消除了路由管理帧丢失对路由协议的影响。通过与OLSR的测试对比表明,B.A.T.M.A.N.在无线Mesh网络中有更好的性能表现,更适用于移动网络。     

采用磁性基板的高感值PCB平面电感器设计

为增加PCB平面电感器单位面积上的电感值,提出一种采用磁性基板作为PCB叠层制作高感值PCB平面电感器的方法,并将磁性基板应用于两种典型的平面螺旋电感结构设计中。采用HFSS全波仿真方法对采用常规FR4基板和磁性基板的平面电感设计进行了比较,结果显示使用磁性基板能够在保持电感Q基本不变的情况下增大单位面积上的电感值,使用磁导率为2和1.5的磁性基板设计的电感器单位面积电感值能够达到13.1 n H/mm2和8.9 n H/mm2,与使用磁导率为1的FR4基板相比单位面积电感值的增大量与所使用磁性基板的磁导率基本成正比关系。     

新型软硬件结合式相位干涉仪

提出了一种新型软硬件结合式结构的相位干涉仪.采用射频相位差测量器件AD8302在AD对等效电压信号采样后,采用卡尔曼滤波对等效电压信号进行优化估计、转化为相位差信息,求出目标辐射源的方向角.处理结果显示测量误差降低为AD8302直接输出的1/10左右.     

惯性系统中加速度计标定方法研究

在惯性导航系统中,传统的加速度计标定方法有些对转台依赖性比较高,对转台无依赖性的方法精度又比较低.对此,提出一种无需转台的加速度计高精度标定方法.该方法只需要采集十二个位置的静态加速度计输出数据,即可对加速度计零偏、标度因数、安装误差等系数进行高精度标定.实验结果证明,该方法与传统无转台加速度计标定方法相比,具有更高的精度.