用于RFID信號(hào)到達(dá)角度(AOA)定位系統(tǒng)中的ADC設(shè)計(jì).pdf

1、隨著標(biāo)簽芯片成本的不斷降低和RFID系統(tǒng)技術(shù)的不斷完善,RFID技術(shù)日益滲透到我們生活的方方面面,為我們帶來了方便快捷和安全的生活方式。目前,RFID的主要應(yīng)用方向之一為物品的標(biāo)識(shí)以及室內(nèi)物體的定位。
　　 在本文中,針對(duì)RFID系統(tǒng)在室內(nèi)定位領(lǐng)域的應(yīng)用,介紹了幾種常用的室內(nèi)定位方法。分析、研究了RFID定位方法之一信號(hào)到達(dá)角度(AOA)定位方法,對(duì)該定位方法做了較為具體的算法分析,闡述了如何利用相鄰信號(hào)波程差計(jì)算到信號(hào)的達(dá)角度

2、,進(jìn)而在二維平面空間得出標(biāo)簽的坐標(biāo)值。為了實(shí)現(xiàn)該定位方法,文中提出了一種可基于AOA方法的RFID定位系統(tǒng),該系統(tǒng)包括一個(gè)天線組,閱讀器,一組AD轉(zhuǎn)換器,一個(gè)終端處理計(jì)算機(jī)。在該系統(tǒng)中AD轉(zhuǎn)換器的性能直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的定位性能,在本文中選取了10位80MHz流水線ADC作為此定位系統(tǒng)中的模擬數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器,對(duì)此ADC進(jìn)行電路仿真,并完成部分電路的流片測(cè)試。
　　 在本文的電路仿真中,采用SMIC0.18um RF CMOS工藝

3、,完成了自舉開關(guān)電路、全差分增益提高運(yùn)算放大器、預(yù)放大動(dòng)態(tài)比較器、兩相不交疊時(shí)鐘產(chǎn)生電路以及相關(guān)數(shù)字電路等模塊的設(shè)計(jì)與仿真。
　　 其中自舉開關(guān)電路顯著縮短了開關(guān)的導(dǎo)通速度,減小了開關(guān)在斷開時(shí)電容極板上的電荷注入；全差分增益提高運(yùn)算放大器具有很高的直流增益,因此縮短了建立時(shí)間,提高了ADC的轉(zhuǎn)換速度；采用預(yù)放大結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)比較器,大大提高了比較器的工作頻率,明顯消除了一般動(dòng)態(tài)比較器的噪聲,而且減小了比較器的失調(diào)電壓,對(duì)ADC的精度

4、提高有重要的作用。對(duì)兩相不交疊時(shí)鐘產(chǎn)生電路以及相關(guān)數(shù)字電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),使其和相關(guān)的模擬電路更加匹配,提高了ADC的性能。
　　 前端電路仿真完成以后,采用SMIC0.18um RF CMOS工藝,六層金屬互連線,對(duì)該流水線ADC的采樣保持級(jí)電路進(jìn)行了版圖設(shè)計(jì),對(duì)混合信號(hào)版圖中模擬數(shù)字模塊進(jìn)行了優(yōu)化布局,減小相互之間的信號(hào)串?dāng)_,提高電路芯片的可靠性,流片完成以后,利用Protel99SE軟件制作芯片測(cè)試用PCB板,在板上焊接與測(cè)