卫星导航接收机抗干扰射频芯片关键技术研究

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1、博士学位论文卫星导航接收机抗干扰射频芯片关键技术研究Ｉ作者姓名阴玥指导教师姓名、职称庄奕琪教授申请学位类别工学博士学校代码10701学号1111110312分类号TN47密级公开西安电子科技大学博士学位论文卫星导航接收机抗干扰射频芯片关键技术研究作者姓名：阴玥一级学科：电子科学与技术二级学科：微电子学与固体电子学学位类别：工学博士指导教师姓名、职称：庄奕琪教授学院：微电子学院提交日期：2016年11月KeyTechnologiesResearchonSatelliteNavigationReceiveranti-jammingRFChipAdissertatio

2、nsubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofDoctorofPhilosophyinMicroelectronicsandSolidStateElectronicsByYinYueSupervisor:ZhuangyiqiProfessorNovember2016西安电子科技大学毕业论文独创性（或创新性）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指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列

3、的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宂成果；也不包含一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。与我同工作的同志对本研宄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。一申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担切的法律责任。＂■〇本人签名：Ｐ＼減日期：ｆ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，可，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分

4、内容以允许采用影印、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一论文研宄课题再撰写的文章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：ｆ民磁导师签名：丨丨、２０‘、１日期：：日期摘要摘要全球导航卫星系统（GNSS）广泛应用于航空，航天，导航，军事和消费电子等领域，目前在全球范围内已经取得了重大发展。然而，微弱的卫星导航信号非常容易受到无意或有意的电磁干扰，这是卫星导航系统迫切需要解决的一个问题。作为卫星导航接收机中的关键部件，射频接收机电路在很大程度上决定了整

5、个接收机在抗干扰方面的功能和性能。轻量化、小型化和低功耗是卫星导航接收机主要的发展方向。因此，高集成度的卫星导航接收机抗干扰射频芯片技术具有很高的研究价值和应用价值。本论文基于多项实际课题，针对卫星导航接收机对射频接收电路的功能和性能要求，研究了抗干扰射频芯片系统设计技术、多频点多模式低噪声放大技术、性能可配置正交混频技术、有源多相滤波镜像抑制技术、性能可配置可重构滤波技术、高精度dB线性可编程增益放大技术和数字自动增益控制技术。并最终研制了卫星导航接收机抗干扰射频芯片进行测试和验证。首先，本文基于低中频架构，提出了卫星导航接收机抗干扰射频芯片架构。针对芯片设计在兼容性和低功耗方面的要

6、求，本文提出了一种多通道、多频点、多种抗干扰工作模式的设计方案。双通道可以实现芯片更高的集成度；多频点能够拓展芯片的应用范围和系统兼容性；多种抗干扰工作模式可以实现功耗的合理优化同时也实现对更多应用和系统的兼容。随后针对抗干扰的特点，研究了芯片主要指标参数的计算方法，并且给出了具体的计算过程。在此基础上研究了级联模块指标规划、计算和分配的方法，得到的具体结果可以作为后续关键技术研究的依据。然后，本文首先研究了位于最前端的低噪声放大器的噪声特性及分析方法，并基于电容交叉耦合共栅极结构提出了性能可配置的宽带低噪声放大器。通过对尾电流的配置可以对功耗、增益、线性度和噪声性能进行折衷。后仿真结

7、果显示，性能可配置的低噪声放大器在1.2GHz和1.5GHz两个主要频段上，针对不同的抗干扰工作模式，噪声系数（NF）为2.5~8.1dB，增益达到13~22dB，输入三阶交调点（IIP3）为0~6dBm，电流1~7mA，后仿真结果验证了研究方法的正确性和有效性。其次，针对低中频接收机结构中的镜像抑制问题进行了研究。在正交混频器方面，研究了有源混频和电流驱动无源混频两种方式的特点和性能，融合两种结构提出了一种新型的混频器，可针对不同工作模式，利