低功耗數(shù)字FSK解調(diào)器研究.pdf

1、隨著RF CMOS設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，許多SOC芯片都集成了射頻收發(fā)模塊。近年來，短距離、低功耗、低成本的無線通信產(chǎn)品得到了越來越廣泛的應(yīng)用。其中，降低功耗成為無線收發(fā)器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵和難點(diǎn)。由于采用頻移鍵控(FSK)制式的無線收發(fā)器不僅可以采用效率較高的非線性功率放大器(PA)，而且在接收機(jī)中不需要設(shè)計(jì)復(fù)雜的AD變換器，這些特點(diǎn)使FSK收發(fā)器在功耗和面積方面具有很大的優(yōu)勢。除了上述的特點(diǎn)，在FSK接收機(jī)中，解調(diào)器還可以采用全數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)，使電

2、路的功耗和面積得到進(jìn)一步的降低。因此，對低功耗數(shù)字FSK解調(diào)器進(jìn)行研究具有重要意義。 本論文首先對各種FSK解調(diào)器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和電路實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究，分析比較了采用不同解調(diào)方法、不同電路設(shè)計(jì)技術(shù)的FSK解調(diào)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能差異，并重點(diǎn)研究了各種解凋器設(shè)計(jì)中的頻率漂移消除技術(shù)和低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，提出了一種新型的基于滑動窗的數(shù)字FSK解調(diào)器結(jié)構(gòu)，它不僅具有自動抑制頻率漂移的功能，而且全數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)，具有結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)，還利用

3、了數(shù)字電路設(shè)計(jì)的各種低功耗優(yōu)化工具和技術(shù)，進(jìn)一步降低了功耗。 醫(yī)學(xué)植入無線通信系統(tǒng)是典型的短距離、低功耗無線通信系統(tǒng)。針對醫(yī)學(xué)植入系統(tǒng)的無線通信應(yīng)用，本論文結(jié)合MICS(Medical Implant Communication Service)通信協(xié)議，給出了數(shù)字FSK解調(diào)器的Verilog HDL代碼設(shè)計(jì)，并詳細(xì)分析了解調(diào)原理和影響解調(diào)器性能的各種因素。通過輸入附加高斯白噪聲的FSK信號進(jìn)行仿真，在中頻為750KHz，頻率偏