基于wsn的d类射频功放设计毕业论文

《基于wsn的d类射频功放设计毕业论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于WSN的D类射频功放设计毕业论文目录摘要IAbstractIII第1章绪论11.1研究背景11.2研究内容及设计指标31.2.1研究内容31.2.2设计指标41.3论文组织4第2章功率放大器设计基础52.1功率放大器的分类52.1.1A类功率放大器62.1.2B类功率放大器72.1.3AB类功率放大器82.1.4C类功率放大器82.1.5D类功率放大器92.1.6E类功率放大器102.1.7F类功率放大器122.2共轭匹配和负载线匹配142.3D类放大器原理分析142.4D类功率放大器功率损耗分析152.4.1晶体管损耗152.4.2

2、负载网络的损耗162.4.3高次谐波损耗162.5CMOS功率放大器设计要点16第3章应用于WSN的D类功率放大器设计193.1电路结构设计193.1.1总体结构设计193.1.2驱动放大级和输出放大级的设计193.1.3负载网络设计223.1.4数字功率控制的实现243.1.5偏置电路的设计243.2功率放大器的前仿真25I3.2.1功率放大器输入输出匹配仿真253.2.2功率放大器稳定性仿真263.2.3TT工艺角下的增益和功率附加效率仿真273.2.4FF工艺角下的增益和功率附加效率仿真433.2.5SS工艺角下的增益和功率附加效率

3、仿真48第4章结论和展望504.1总结504.2展望50参考文献51致谢52I第3章应用于WSN的D类功率放大器设计第1章绪论1.1研究背景无线传感网络（WSN）是一种利用空间上分布的传感器件自动检测诸如温度、声音、震动、气压、位移或者污染物等物理或环境变量的无线网络[1][2]。它在物理世界和数字世界中起到一个桥梁的作用。WSN的起源来自于军方的应用，无线传感器网络的构想最初是由美国军方提出的，美国国防部高级研究所计划署（DARPA）于1978年开始资助卡耐基－梅隆大学进行分布式传感器网络的研究，这被看成是无线传感器网络的雏形。在这些项

4、目取得进展的同时，其应用也从军用转向民用。如今，WSN越来越多的应用到环境和生态控制、医疗、家庭自动化、交通控制等民用场合[1][3]，被认为是对21世纪产生巨大影响力的技术之一，在不远将来会改变我们的生活。无线传感器网络的相关性很强，在特定应用背景下，以一定网络模型规划出的传感器节点的集合，图1.1便是一个无线传感器网络模型。除了网络节点外，网络中还包含一个或数个基站，基站可以是移动的也可以是固定的[4]。网络节点时刻都在监测着网络所处的应用环境，当事件发生的时候，该事件周围的节点可以监测到并产生相关的数据，然后通过无线链路发送给基站。

5、基站处理接收到的数据，并通过高质量的链路来发送给外网进行进一步处理。图1.1无线传感网络构架51第3章应用于WSN的D类功率放大器设计在理论上，无线传感网路具有高密度的传感器网络节点，如图1.2所示，两两之间一般相距小于10米。一个典型的分布是具有一些相邻的节点位于通信半径内。每个传感器节点具有如下几个功能：感知环境中的物理参数、处理数据、通过无线链路把信息传送到相邻节点。图1.2WSN节点示意图[5]WSN有如下一些特性：（1）传感器网络节点数量大大空间分布的观察需要大范围的分布传感器网络节点，特别是考虑到独立的传感器节点容易失效的问题

6、。因此WSN通常包括几百个甚至上千个传感器节点以保证大的覆盖范围和足够的冗余，这和传统的无线网络相比高出了很多。（2）严格的功耗要求功率是WSN中最需要严格控制的资源。因为没有供电设备，传感器节点需要能够独立的工作数月甚至数年。而这期间电池通常是其唯一的电源，以支持感应、信号处理和通信等模块。更严重的是，由于WSN的大范围分布和可能的恶劣环境，使得电源的更换工作变得十分困难的。这不像手机、PDA等手持设备那些可以用人力进行充电和维护。因此，WSN必须具有高的功率效率。在设计中，高效率的要求贯穿整个系统设计，特别是无线收发机设计，因为它和其

7、他模块相比，消耗最多的功率。（3）数据汇集命名方案WSN的主要任务是收集环境中的数据，供数据中心处理。通常用户对于各个传感器节点的ID是没有兴趣的，而且也很难在全球范围内对每个传感器节点设置独立的ID，因为其数量实在过于庞大。这和因特网有很大的不同。51第3章应用于WSN的D类功率放大器设计（1）高层信息传送用户通常只关心最高层的信息，而不需要知道数据是如何采集和处理的。所以WSN的任务不是提供各个传感器节点的原始数据，而是提供分析过的高层信息，例如，一个特定房间所有传感器节点采集到的平均温度。（2）高冗余度在WSN系统中，由于节点的经常

8、失效，故需要高的冗余度以避免网络失效以及维持一个好的侦测覆盖范围或者好的精度。不稳定的通信链路也需要一个高的冗余度以达到一定的健壮度。所以高冗余在WSN中是一个必须的要求。上面列出的WSN的这