超宽带调频收发机的分析与设计 针对医疗电子、无线体域网及无线个人网PDF电子书下载

第1章 FM-UWB的应用及优势 1

1.1 超宽带技术 1

1.2 UWB的分类 2

1.2.1 IR-UWB 3

1.2.2 FM-UWB 4

1.2.3 Chirp-UWB 5

1.3 UWB在WBAN/WPAN及BioMedical上的应用 6

1.4 FM-UWB的优势 9

1.5 本书内容安排 10

第2章 FM-UWB的原理、架构及系统设计考虑 13

2.1 FM-UWB的原理及收发机架构 13

2.2 FM-UWB收发机子模块的实现 14

2.2.1 子载波生成 14

2.2.2 射频频率调制及中心频率校正 18

2.2.3 宽带射频鉴频器 25

2.2.4 子载波处理 26

2.3 FM-UWB收发机的系统参数 28

2.4 FM-UWB收发机的设计考虑 29

2.4.1 有限模和△-∑的比较 29

2.4.2 多相与单相结构的比较 30

2.4.3 高数据率实现 31

2.4.4 子载波波形选择及失真考虑 33

2.4.5 子载波调制因子的选择 35

2.4.6 射频调制因子的选择 36

2.4.7 低功耗设计考虑 37

2.4.8 可重构设计 39

2.5 本章小结 40

第3章 子载波生成 41

3.1 子载波生成的架构实现 41

3.2 子载波生成的电路实现 42

3.2.1 PFD 42

3.2.2 电荷泵 43

3.2.3 相位选择与双模分频器 44

3.2.4 小数调制器 45

3.3 子载波生成的核心模块——多相Relax VCO 47

3.3.1 常见的两相结构 48

3.3.2 新型的四相结构 49

3.3.3 独特的八相结构 51

3.4 带Hybrid-FIR滤波特性的子载波生成 53

3.5 测试结果 55

3.5.1 FSK子载波生成的测试结果 56

3.5.2 多相Relax VCO的测试结果 60

3.6 本章小结 63

第4章 射频频率调制及中心频率校正 65

4.1 射频频率调制 65

4.1.1 适合RF FM的VCO类型 65

4.1.2 LC VCO的结构选择 66

4.1.3 RF FM使用的LC VCO电路设计 67

4.2 射频中心频率校正及其设计考虑 69

4.3 中心频率校正的电路实现 71

4.3.1 系统框图 71

4.3.2 高频分频器 72

4.3.3 数字鉴频器 74

4.3.4 积分器 74

4.3.5 亚连续操作 75

4.3.6 时钟频率的选择 76

4.4 双通路射频压控振荡器 76

4.5 测试结果 77

4.5.1 高βRF下的测试结果 79

4.5.2 低βRF下的测试结果 80

4.6 本章小结 82

第5章 宽带射频鉴频器及子载波处理 83

5.1 常用的宽带射频鉴频器架构 83

5.1.1 可再生结构 83

5.1.2 延时相乘结构 84

5.2 宽带射频鉴频器的电路实现 86

5.2.1 基于双带通滤波器的鉴频电路 86

5.2.2 基于模拟相位内插型延迟线的鉴频电路 89

5.3 子载波处理的架构设计 92

5.3.1 四路过零点检测型SCP 92

5.3.2 单路过零点检测型SCP 92

5.4 子载波处理的电路实现 94

5.4.1 抗混叠滤波器 94

5.4.2 下变频器 95

5.4.3 低通滤波器 96

5.4.4 限幅器 99

5.4.5 数字FSK解调 99

5.5 测试结果 100

5.6 本章小结 103

第6章 FM-UWB收发机的射频前端、天线及系统测试 105

6.1 发射端的输出放大器 105

6.2 接收端的预放大器 106

6.2.1 预放大器电路 106

6.2.2 预放大器噪声分析 109

6.3 射频前端寄生效应及封装模型 110

6.4 UWB天线 112

6.5 收发机的测试方案 113

6.6 收发机的测试结果 115

6.7 收发机的链路预算 117

6.8 本章小结 119

第7章 FM-UWB收发机的功耗优化及实现 121

7.1 收发机功耗优化的可行性分析 121

7.2 基于数据边沿检测触发的动态功耗优化方法 122

7.3 动态功耗优化方法在收发机系统中的设计实现 124

7.4 功耗优化型收发机的设计实例 127

7.5 测试结果 128

7.6 本章小结 133

第8章 FM-UWB发射机的另类实现 135

8.1 基于电流型子载波的发射机结构 135

8.2 基于电流型子载波的发射机实现 137

8.2.1 电流型子载波生成 137

8.2.2 电流型射频频率调制 138

8.2.3 基于AFC的频率校正 139

8.2.4 输出放大器 140

8.3 本章小结 141

参考文献 143