雙載波超寬帶無線通信系統(tǒng)數(shù)字基帶芯片設(shè)計.pdf

1、超寬帶(Ultra Wide Band，UWB)是無線通信領(lǐng)域的重要組成部分和研究熱點之一。本文基于雙載波超寬帶無線通信系統(tǒng)的中國標準，該標準在射頻部分設(shè)計了雙載波結(jié)構(gòu)，使經(jīng)過基帶處理的基帶信號分別調(diào)制兩路不同的載波。這種結(jié)構(gòu)降低了對射頻和基帶關(guān)鍵電路硬件實現(xiàn)的要求，獲得了頻域分集效果，提高了頻譜使用的靈活性。本文著眼于雙載波無線通信系統(tǒng)中數(shù)字基帶芯片設(shè)計的研究。
　　本文介紹了數(shù)字基帶的整體架構(gòu)、時鐘方案、復(fù)位方案、串口配置方案

2、和幀校驗方案，發(fā)射機中各關(guān)鍵模塊的原理及一些硬件實現(xiàn)方案，著重介紹了接收機中的四大關(guān)鍵模塊，給出了同步模塊和信道估計模塊采用的算法，深入研究了CFO/IQ失配估計補償模塊與RCFO/SFO估計補償模塊。載波頻偏(CarrierFrequency Offset，CFO)主要由射頻發(fā)射機和接收機的載波頻率偏差引起，它會引入OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)符號內(nèi)子載波間干擾(In

3、ter Carrier Interference，ICI)，IQ失配主要由I通路和Q通路的不完全一致引起（如濾波器的不完全一致），它會引入理想信號鏡像頻率的干擾，采樣頻偏（Sampling Frequency Offset，SFO）主要由發(fā)射機的數(shù)模轉(zhuǎn)換器和接收機的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣時鐘頻率偏差引起，它也會引入OFDM符號內(nèi)子載波間干擾，而經(jīng)過CFO補償之后還有一部分殘余載波頻偏(Residual Carrier Frequency Of

4、fset，RCFO)的存在。這些非理想因素的存在將惡化系統(tǒng)性能，因此需對其進行估計與補償。提出了一種新穎的聯(lián)合估計與補償算法，在時域?qū)d波頻偏和IQ失配進行估計與補償，在頻域?qū)堄噍d波頻偏和采樣頻偏進行估計與補償，采用了更少的數(shù)據(jù)輔助資源，獲得了更高的估計精度，降低了系統(tǒng)誤碼率，提高了系統(tǒng)性能。另外還給出了接收機四大關(guān)鍵模塊中一些關(guān)鍵電路和運算單元的硬件實現(xiàn)。
　　給出了數(shù)字基帶芯片的流片情況，制定了一系列的測試項目，用于驗證芯片