雙載波超寬帶無線通信系統(tǒng)數(shù)字基帶芯片設計.pdf

1、超寬帶(Ultra Wide Band，UWB)是無線通信領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計了雙載波結構，使經過基帶處理的基帶信號分別調制兩路不同的載波。這種結構降低了對射頻和基帶關鍵電路硬件實現(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)字基帶芯片設計的研究。
　　本文介紹了數(shù)字基帶的整體架構、時鐘方案、復位方案、串口配置方案

2、和幀校驗方案，發(fā)射機中各關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)模轉換器和接收機的模數(shù)轉換器的采樣時鐘頻率偏差引起，它也會引入OFDM符號內子載波間干擾，而經過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，在時域對載波頻偏和IQ失配進行估計與補償，在頻域對殘余載波頻偏和采樣頻偏進行估計與補償，采用了更少的數(shù)據輔助資源，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鍵模塊中一些關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