應(yīng)用于無(wú)線體域網(wǎng)的超低功耗喚醒接收機(jī)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著世界逐漸進(jìn)入老齡化社會(huì)，龐大的老年人醫(yī)療保健以及年輕人因不良工作生活方式帶來(lái)的肥胖病以及慢性病的治療給已經(jīng)超負(fù)荷運(yùn)載的醫(yī)療系統(tǒng)帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，同時(shí)促進(jìn)了以無(wú)線體域網(wǎng)為代表的新技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的快速發(fā)展。如今低成本、低功耗、快速反應(yīng)，延遲小的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的研究成為了熱點(diǎn)。由于傳感器節(jié)點(diǎn)的大部分功耗都消耗在無(wú)線通信上，而在通信過(guò)程中射頻前端所占的功耗則是很重要的一部分，所以要想實(shí)現(xiàn)超低功耗這一目標(biāo)，設(shè)法降低射頻前端部分電路的功耗是關(guān)鍵

2、。在節(jié)點(diǎn)中引入喚醒接收機(jī)的設(shè)計(jì)思路，以其設(shè)計(jì)靈活，功耗低，延時(shí)小，使系統(tǒng)快速反應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，得到了研究人員的重視。
　　本文提出了一種基于不定中頻結(jié)構(gòu)的新型喚醒收發(fā)機(jī)。這個(gè)接收機(jī)顯著地降低了功耗，而且大大縮小了延時(shí)，因此適合于信道通信頻繁，快速反應(yīng)，延時(shí)小如老年人跌倒姿勢(shì)檢測(cè)等的應(yīng)用場(chǎng)合。本文主要由以下幾部分組成。
　　首先，介紹了無(wú)線體域網(wǎng)的定義以及應(yīng)用背景，對(duì)目前無(wú)線體域網(wǎng)工作模式的缺陷和問(wèn)題進(jìn)行了分析，介紹了喚醒接收機(jī)的研

3、究背景，并針對(duì)快速反應(yīng)以及超低功耗應(yīng)用等，提出了喚醒接收機(jī)的解決辦法，對(duì)喚醒接收機(jī)就不同的應(yīng)用進(jìn)行了分類(lèi)。
　　其次，為全面深入了解喚醒接收機(jī)，分析了適用于喚醒接收機(jī)的調(diào)制方式和解調(diào)電路結(jié)構(gòu)，對(duì)常用的幾種解調(diào)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析對(duì)比。
　　然后，針對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)喚醒接收機(jī)，給出了符合IEEE802.15.6無(wú)線體域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo)，并計(jì)算了針對(duì)特定應(yīng)用的喚醒接收機(jī)的重要系統(tǒng)指標(biāo)。提出了一種工作于亞閾值區(qū)的新型不定中頻超低功耗喚醒

4、接收機(jī)結(jié)構(gòu)，在Cadence系列軟件環(huán)境下，采用Smic0.13um工藝進(jìn)行原理圖及版圖設(shè)計(jì)，并對(duì)該接收機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真驗(yàn)證，結(jié)果顯示采用開(kāi)關(guān)鍵控調(diào)制方式的2.4GHz喚醒接收機(jī)10e-5誤碼率，100kbps數(shù)據(jù)率下，前后仿真結(jié)果相近，靈敏度達(dá)到-60dBm，功耗為126.6uW，面積小，外接元件少，集成度高，從而證明了該結(jié)構(gòu)在超低功耗、短延遲，快速反應(yīng)應(yīng)用場(chǎng)合下的有效性。
　　最后，對(duì)整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行了總結(jié)，并針對(duì)現(xiàn)已完成的