零中频接收机的直流偏移消除和自动增益校准

为了精确消除零中频接收机中的直流偏移并快速响应射频接收机增益调整时引入的输入直流偏移变化,提出了一种混合型直流偏移消除电路.该电路结合了模拟型和数字型直流偏移消除技术的优势,在降低输出直流偏移的同时缩短了响应时间.模拟型直流偏移消除电路用于实时地自动消除各级输入的直流偏移,数字型直流偏移消除电路通过自动校准进一步减小接收机的最终输出直流偏移.同时提出了一种接收机增益自动校准电路,能够自动校准零中频接收机I/Q通路的增益失配.采用65 nm CMOS工艺实现了集成直流偏移消除的可编程增益放大器和增益自动校准电路.芯片测试结果表明,放大器最大输出直流偏移为2 mV,增益调整具有严格单调性,自动校准后的输出I/Q增益失配小于0.1 dB.该电路具有响应快、仅需开机自动校准和无需数字基带电路参与等优点,完全满足IEEE 802.11ax-2021等宽带通信接收机的系统要求.     

一种915MHz零中频接收电路设计

与超外差接收电路相比,零中频接收电路结构简单,易于集成实现小型化,无镜频干扰,能省去昂贵且难以集成的镜频抑制滤波器,信道选择在低频进行,只需使用低通滤波器。但直流漂移、本振泄漏、低频噪声这些零中频结构固有的缺陷却使人们实现零中频的尝试不断失败。本文在某915MHz频段移动通信终端接收电路设计中,通过对这些缺陷的分析,提出对零中频结构的两处改进措施,用以抑制直流漂移、本振泄漏和低频噪声,完成了915 MHz零中频移动通信终端接收机的仿真设计。通过仿真软件ADIsimRF和ADS的计算与仿真,理论上验证了其可行性和科学性。     

MB-OFDM UWB接收机IQ不平衡和载波频偏的联合估计与补偿

研究多频带正交频分复用超宽带（MB-OFDM UWB）接收机的IQ不平衡和载波频偏对系统性能的影响,提出一种时频域结合的IQ不平衡和载波频偏参数估计和补偿方法.接收机利用同一频带上的3个重复前导符号在时域作载波频偏估计和IQ不平衡估计,对数据单元预补偿;接收机利用数据单元的导频在频域进行残余IQ不平衡的逐段估计和补偿.仿真结果表明,这种时频域结合的参数估计和补偿方法能够克服IQ不平衡和载波频偏所带来的影响,当归一化CFO设定为40 PPM时,可以实现幅度不平衡因子g=1.1和相位不平衡因子θ=10°以内的有效补偿.所设计方法具有较高的精度,并且适用于长符号MB-OFDM UWB系统.      

正交频分复用系统发射机接收机同相/正交不平衡补偿算法

为了弥补由同相/正交(IQ)不平衡造成的正交频分复用(OFDM)系统误码性能损耗,该文提出了一种发射机和接收机IQ不平衡的频域补偿算法.通过设计特殊结构的训练序列实现了信道和IQ不平衡参数的联合估计.充分挖掘了受IQ不平衡影响的时域多径信道特性,以减少所需训练序列数目.通过利用估计结果对IQ不平衡进行补偿获得OFDM信号检测结果.仿真结果表明,该算法只采用2个OFDM训练符号,其误码性能可超过采用32个训练符号的传统算法,并接近已知IQ不平衡参数和信道信息的理想系统.     

衰落信道下OFDM系统中I/Q不平衡的估计和补偿技术

为了研制低价格、低功耗、小尺寸的OFDM终端,零中频的接收机结构越来越倍受关注。但是相对于经典的超外差结构,在零中频结构的接收机中射频损伤将更为严重。首先介绍了由零中频接收机产生的1/ Q不平衡在衰落信道下对性能的影响;为了克服I/Q不平衡的影响,设计了一种特殊前导训练符号,方便地估计和补偿I/Q不平衡在衰落信道下对性能的影响。为了进一步减小估计方差,又提出了一种基于低通滤波的自适应补偿方法。仿真表明以上方法大大提高了OFDM零中频接收机的性能。     

基于白光LED的可见光通信接收机专用集成电路设计

可见光通信接收机集成电路采用UMC 180 μm标准CMOS工艺设计,与传统光纤通信接收机不同,发射端基于白光LED.接收机电路使用有源电感、后均衡和负米勒电容技术以提升带宽,采用直流偏移消除反馈网络稳定电路直流电平.仿真结果表明,电路-3 dB带宽大约为436.5 MHz,输出稳定增益50 dB,功耗为7.06mW.对比传统分立元件搭建的电路系统,集成光接收机不仅功耗和便携性上有优势,带宽提升也有潜力.     

无线通信OFDM系统相位噪声自适应补偿

将基于循环前缀的时域相位跟踪与基于频域导频的CPE校正技术相互结合,提出了一种旨在提高无线OFDM接收机抵抗相位噪声能力、低复杂度的相位噪声自适应补偿方案,时域跟踪可以对信道相位偏移低频成分起到初步的抑制作用,而在频域则通过引入导频子载波可信度判决机制,将CPE估计放在信道判决前进行,更为精确地消除由频率选择性相位偏移对CPE估计所带来的影响.仿真结果表明,本方案能够显著改善OFDM接收机在相位噪声条件下的系统误码率性能.     

FH-OFDM系统自相关频偏估计的敏感性研究

研究了FH-OFDM系统中频率偏移估计的问题,与传统的OFDM系统不同,在FH-OFDM系统中,必须确认在完成频偏估计之前的频率变换需要达到的精度.通过计算接收信号与接收机中的跳频频率合成器产生的频率之间的跳频时间偏移(FHO)和跳频相位偏移(PHO)得到跳频频率的精确性.在多径衰落信道中特定FHO和PHO值的情况下,对系统中自相关算法性能进行了仿真,结果与理想跳频情况下的性能对比表明,基于自相关原则的频偏估计算法对抗不超过跳频时间的一半的频偏非常有效.     

零拍接收机

射频收发信机低成本、低功耗、小型化的需要要求电路结构上的突破。零拍接收机结构简单 ,适应了这一需求 ,成为近年来的研究热点 ,但它需要考虑很多外差式接收机不必考虑的问题。首先对零拍接收机和外差式接收机的结构进行了比较 ,然后对单片集成电路零拍接收机中需要考虑的直流偏移、I/Q失配、偶次失真、闪烁噪声等问题进行了分析 ,最后给出一个实际应用中的零拍接收机     

同相正交不平衡影响下的TDD MIMO-OFDM信道互易性补偿

为了弥补同相与正交(IQ)支路不平衡造成的时分双工(TDD)系统信道互易性损失,研究了接收机IQ不平衡影响下的TDD多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统的信道互易性补偿问题。通过建立时域信道互易性补偿模型,提出了基于补偿矩阵的信道互易性补偿方法。通过设计导频符号并采用高斯消元法,提出了基于导频辅助的补偿矩阵估计方法。仿真结果表明,该方法能够有效地补偿TDD MIMO-OFDM系统的信道互易性,所获得的系统性能与具有理想IQ支路的系统相近。     

利用空载波的OFDM系统的IQ误差盲估计方法

针对正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)系统对由直接变频结构引入的IQ误差十分敏感这一问题,提出利用OFDM符号中的空载波对IQ误差进行补偿的方案。算法不需要训练符号,频谱利用率较高。分析了IQ误差对OFDM系统性能的影响,在此基础上利用一个序列的FFT变换结果与其共轭的FFT变换结果服从镜像关系的特性,估计出IQ误差并加以补偿。利用空时编码,算法同样适用于多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)系统。理论分析证明算法是无偏估计;估计的均方差与OFDM符号数、空载波数、信道频率响应的幅值以及信噪比成反比,与IQ误差的幅值成正比。仿真结果表明,算法能够获得几乎最优的误比特率(bit error rate, BER)。     

四相相移键控调制的抗大频偏的全数字接收机

由于多普勒频移和载波频差引起的大频偏问题对数字移动通信系统的性能影响很大，文中在研究多普勒频移（ＤＦＳ）校正数字滤波算法的基础上，设计并实现了传输速率为４．８ｋｂｉｔ／ｓ的四相差分相移键控调制（ＤＱＰＳＫ）的全数字接收机，并且对存在多普勒频漂和载波频差时的性能进行了分析和测试。研究结果表明，该接收机在结构上更为简单、实现更为有效，该接收机抗频偏能力接近传输符号速率，并具有较强的抗ＤＦＳ频漂能力。     

UHF RFID高中频接收机的研究

通过对UHF RFID系统的研究,提出了一种基于高中频结构的超高频RFID（射频识别）阅读器的接收机结构,并进行了详细的链路预算,同时论证了高中频接收机具有较强的抗阻塞能力,相对零中频结构避免了同频干扰,同时与欠采样技术相结合,具有更高的灵敏度和更优越的性能．     

基于幅相检测与移频相消融合的载波泄漏抑制技术

针对单天线小型无线电收发信机载波泄漏问题,提出了一种基于幅相检测与移频相消融合的载波泄漏抑制方法.该方法采用微带电路自适应闭环载波泄漏幅相检测技术和直流频偏移频相消技术相融合,对单天线无线电收发信机载波泄漏和直流频偏进行抑制.无线电收发信机发射中心频率为4.3 GHz时,ADS软件仿真与样机测试结果表明,载波泄漏抑制后输出波形无明显失真,消除了载波泄漏直流频偏分量,接收机输出功率为-79 dBm,载波泄漏对消比可达56,降低了载波泄漏对单天线收发信机影响,提高了接收机的灵敏度和检测概率.      

一种新的重叠双正交变换域窄带干扰抑制技术

提出一种新的具有优化窗函数的调制重叠双正交变换(MLBT)用于非正交型多音干扰抑制，推导出基于MLBT干扰抑制算法的接收机误码率(BER)闭合表达式，并与基于调制重叠变换(MLT)的干扰抑制算法进行了比较．仿真结果表明，重叠双正交变换域干扰抑制技术可改善系统性能，是一种稳健的处理技术．     

用于超高频射频识别读写器Mixer-First接收机的新型直流分量消除技术

由于收发隔离度有限,超高频射频识别读写器的接收机面临着发射机载波泄漏的问题,基于MixerFirst结构的接收机,提出了一种新型的直流分量消除技术.在无源混频器的中频输出端设计一个由电感、电容等器件组成的带通滤波器,滤除泄漏载波经过下变频产生的直流分量.同时相比于传统的交流耦合方式,该技术可以缩短直流分量的稳定时间.仿真结果表明,当标签返回信号数据率为400kb/s时,该结构的带通滤波器的直流衰减约为-50dB,同时直流分量的稳定时间约为6μs,只有传统交流耦合方式的一半左右.该技术可以扩展接收机的动态范围.     

直流漂移对PGC解调结果的影响

在实际的相位生成载波（简称PGC）解调输出中，直流漂移会使解调结果产生失真．为此，对其影响进行了理论分析，并对分析的结论进行了仿真验证，研究了实际数字化实现PGC解调原理中消除这种影响的方法．结果证明，用软件算法和硬件高通滤波电路都可以有效地降低直流漂移的影响．     

全数字载波捕获算法

在数字化接收机中，通常采用最大似然估计算法来获得载波频移和相移的估值，但最大化非线性似然函数的计算量非常大，不易实现，该文提出一种通过将似然函数线性化来快速捕获载波的算法，大大减少了计算量，仿真结果表明，其性能接近克拉美劳界，且捕获频率范围宽，易于DSP实现，适合应用于全数字接收机。     

旋转条件GPS接收信号频率和相位变化分析

针对高旋转弹丸GPS接收机无法正常工作的问题,通过计算和分析高旋转条件GPS接收信号的频率和相位变化,为设计高旋转条件GPS接收机基带算法提供依据. 根据弹丸旋转运动特点和GPS信号的传播特性建立数学模型,对由于旋转引起的GPS接收信号的多普勒频率和相位变化进行计算. 结果表明,在转速为200r/s时,产生的载波最大多普勒频移为300Hz,相位变化为0.6π,这对载波环路跟踪会产生很大影响. 而码多普勒频移和相位变化不大. 计算结果对高旋转条件GPS信号捕获和跟踪算法设计具有重要参考价值.