低功耗短距无线收发机中基带控制电路设计

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1、万方数据西安电子科技大学学位论文独创性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论

2、文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：万方数据摘要无线射频低功耗收发机包括基带控制器、射频模拟前端、存储器三大部分。其中基带控制器不仅需要处理射频前端接收到的信息或将数据打包通过射频前端进行发送，还需要与接口电路完成与外界的数据交换。因此基带控制器是无线射频低功耗收发机最重

3、要的核心部件。设计了一种具有高数据处理速率、低功耗、安全性好等特点的基带控制电路，其可实现SPI通信和多种收发功能操作，该电路最终应用于一种工作在780MHz频段收发速率最高为2Mbps的无线射频低功耗收发机芯片中。针对无线射频低功耗收发机芯片的特点，描述了芯片中基带控制器的总体架构，并根据功能划分为各个功能模块，给出了接口电路、组帧电路、解帧电路以及核心控制处理器的设计思路、详细结构以及实现方法。使用EDA工具实现了基带控制器从数字前端到后端的完整的ASIC流程设计，并分别进行了代码功能仿真、FPGA功能验证、布局布线后时序仿真以及版图后物理仿真。电路采用中芯国际0.18µmCMOS工艺的

4、设计，基带控制器最终被集成到无线射频低功耗收发机芯片中并进行了流片验证。测试验证结果显示，基带控制器面积为0.54mm2，实测功耗0.59mW；所设计的基带控制电路能够通过SPI总线与外接MCU进行正确通信，并且能正确通过射频前端发射数据以及高效处理射频前端接收到的数据，因此该基带控制器完全能够实现无线射频低功耗收发机芯片的数字控制功能。关键词：射频收发机低功耗基带控制器专用集成电路万方数据万方数据ABSTRACTLow-powerwirelessRFtransceiverincludesabasebandcontroller,RFanalogfrontendandmemory.Thebas

5、ebandcontrollernotonlyneedstohandlethepackagesthattheRFfront-endreceivesortransmitpackagesthroughtheRFfront-end,butalsoexchangedatawithMCUthroughtheinterfacecircuit.Thereforebasebandcontrolleristhemostimportantcorecomponentofalow-powerwirelessRFtransceiver.Thispaperpresentsanovelbasebandcontrollerw

6、ithhighdataprocessingspeed,lowpowerconsumptionandgoodsecurityfeatures,whichcanachieveSPIcommunicationandavarietyoftransceiverfunctional.Thiscircuitwaseventuallyappliedtoalow-powerwirelessRFtransceiverchipwitchworksatthefrequencyof780MHzandtherateupto2Mbps.Forthefeatureoflow-powerwirelessRFtransceiv

7、erchip,theoverallstructureofthebasebandcontrollerisdescribedandmodulesaredividedbyfunctions.Theimplementationoftheinterfacecircuit,framingcircuit,deframingcircuit,andthecoreprocessoraredescribedindetail.EDA