CMOS光接收机限幅放大器电路设计

文章利用CMOS工艺,设计一种用于SDH STM-4速率级(622 Mbit/s)光纤用户网的光接收机限幅放大器。此电路通过直接耦合技术来提高增益、降低功耗;通过多级级联来提高增益,并通过采用有源电感负载来增加带宽,稳定电路直流工作点;并采用商用Smart Spice电路仿真软件和CSMC-HJ 0.6μm工艺参数对该电路进行仿真;结果表明,该电路在从4～500 mV,即42 dB的动态输入范围内,50Ω负载上双端输出电压摆幅稳定在680 mV。     

基于ZigBee接收机的2．4 GHz CMOS LNA的设计

采用SMIC0.18μm RF-CMOS工艺,设计了一种符合IEEE802.15.4标准,应用于ZigBee射频接收机前端的2.4 GHz低噪声放大器(LNA),详述了该优化电路结构的设计原理,并给出了仿真结果.仿真结果表明,该LNA在5 mW的较低功耗下,可实现较低的噪声系数(NF=2.9 dB),较大的增益(11.3 dB)和良好的非线性度(IIP3=1.75 dBm),完全满足ZigBee应用的要求.     

短距离数字光纤接收机的电路设计

介绍一种短距离数学光纤通信系统的设计，给出了设计的主要性能指标，着重叙述接收机的探测器、前置放大器、限幅放大器和再生器的工作原理与设计方法。     

10Gb/s CMOS工艺光接收机前端放大器的设计

本文采用TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种应用于SDH系统STM-64(10Gb/s)光接收机的前端放大器。在跨阻放大器中,在共栅前馈结构的基础上加入有源电感,设计了一种宽带的跨阻输入级;跨阻放大器的增益级和限幅放大器核心单元采用三阶交叉有源反馈结构来扩展带宽。     

0.25 μm CMOS蓝牙射频接收机前端

采用TSMC 0.25 μm CMOS工艺，设计了一种2.4 GHz CMOS低中频结构的蓝牙射频接收机前端.整个接收机前端包含全差分低噪声放大器、混频器以及产生正交信号的多相滤波器.叙述了主要设计过程并给出了优化仿真结果.采用Cadence SpectreRF进行仿真，获得了如下结果：在2.5 V工作电压下，中频输出增益为21 dB，噪声系数为7 dB，输入P 1 dB为-21.3 dBm，IIP3为-9.78 dBm，接收机前端总的电流消耗为16.1 mA.     

1.25Gbit/s光接收机CMOS共栅前置放大器

设计并实现了用于光纤用户网和千兆以太网光接收机的CMOS前置放大器．电路采用共栅结构取代常用的共源结构,大大降低了输入电阻,使得光检测器的寄生电容只影响非主极点,从而获得宽带．提出了一种优于电阻反馈的有源反馈,可获得比普通共栅结构更宽的带宽．测试结果表明,在输入805μA的光电流时,电路的单端输出电压摆幅大于64mV(峰-峰值),均方根抖动在36ps以下,可稳定工作在1．25Gbit／s的速率上．     

K波段低噪声集成片上CMOS接收前端设计

基于TSMC 90nm CMOS工艺,设计实现K波段片上集成CMOS接收前端。接收前端由两级差分共源共栅结构低噪声放大器、双平衡吉尔伯特单元结构下变频混频器组成。射频输入、本振输入以及模块间采用片上巴伦进行匹配。测试结果表明,在射频输入频率23.2GHz时,转换增益为27.6dB,噪声系数为3.8dB,端口隔离性能良好,在电源电压为1.2V下,功耗为35mW,芯片面积为1.45×0.60mm2。      

全集成CMOS限幅器与场强指示器设计

设计了一款限幅器及场强指示电路,提出了一种新的直流失调补偿方案,利用开关电容电路实现了限幅器消直流失调部分的片内集成.该CMOS限幅器具有65 dB的电压增益,可以对载波为200 kHz、带宽为50kHz的中频信号进行放大.场强指示器部分的动态范围大于70 dB,场强检测的误差小于±1 dB.     

一种信号强度感知的Ad Hoc网络节点移动控制算法

针对Ad Hoc网络节点具有的可移动的特点,提出了一种基于接收信号功率的移动控制算法.该算法是在无法获取节点位置信息的情况下,对网络拓扑进行优化配置.文中定义了基于接收信号强度的性能函数,当节点位于该函数的最小值点时,传输数据所需的能量消耗最小.可将该函数取得最优解的位置作为节点移动的目标位置,并根据检测到的接收信号强度逐步搜索到该位置.实验结果表明,在位置信息未知的情况下,可通过该算法找到节点移动的目标位置从而减少传输能量的消耗.     

基于RSSI的无线传感器网络节点定位技术

研究了无线传感器节点定位问题,在三边测量法定位基础上提出了一种基于RSSI的灵活的节点定位机制(FTL).其基本思想是采用三个普通信标节点,利用节点间的协作形成未知节点存在的有效误差区域,通过一跳及两跳邻居节点辅助完成定位.仿真显示该机制比现有的基于RSSI的三个普通信标节点分布式定位算法对未知节点与信标节点相对位置要求降低,在平均测距误差为10%时,平均定位误差约为节点射频通信距离的20%.     

传感器网络中一种基于RSSI的圆环重叠定位机制

针对传感器网络的节点定位问题提出一种使用3个普通信标节点定位全网的基于RSSI的圆环重叠(ROBRSSI)定位机制.通过误差转换、未知节点与其二跳邻居间协作设计,有效抑制已有研究中RSSI测量误差的影响,降低未知节点与信标节点间相对位置要求,实现未知节点的有效定位.基于ROBRSSI定位机制,研究了传感器网络中新加入节点的定位.仿真实验验证了算法的有效性.     

基于RSSI的多维定标迭代定位算法

定位是无线传感器网络的重要问题.针对基于经典多维定标的MDS-MAP算法在定位精度与矩阵计算复杂度方面的不足,提出了RSSI-GA算法,在多维标度技术中直接根据无线信号强度值组成相异性矩阵,从分析个体间的相异性和各节点的距离的几何约束关系入手,建立以未知节点位置为参数的优化数学模型,使用遗传算法求解此模型从而直接计算出节点坐标.仿真结果表明,本算法大大降低计算开销,能有效提高定位精度.     

RSSI和PC-CSI加权融合的指纹定位方法

针对基于RSSI和CSI的指纹定位技术易受环境干扰、定位精度较低的问题,提出了一种基于RSSI指纹和相位修正信道状态信息(phase correct based channel state information, PC-CSI)指纹的加权融合指纹定位技术。基于PC-CSI的指纹定位在传统基于CSI幅值的指纹定位基础上增加相位信息对定位结果进行修正,之后对RSSI指纹和PC-CSI指纹的定位结果加权重定位。实验结果表明,提出的加权融合指纹定位算法与基于CSI的主动定位算法相比,平均定位误差(mean position error,MPE)降低了36.2%,能满足室内定位需求。     

基于RSSI测距的WLS定位算法

结合信道模型与实际测试得出的距离越远误差越大的特点,提出一种加权最小二乘估计（WLS）算法用于未知节点的坐标定位.在定位过程中首先通过加权计算获得信道衰落因子;然后利用WLS算法得到未知节点的坐标,并推导了测距和定位的误差公式.仿真实验表明WLS算法的硬件复杂度与最小二乘（LS）算法相同,而定位精度有较大提升,并验证了...     

一种基于RSSI的煤矿井下WSN节点快速定位算法

为提高煤矿井下传感器网络节点定位的实时性,提出了一种基于接收信号强度(RSSI)的快速定位算法.该算法在井下巷道锚节点双链式部署结构的基础上,运用高斯密度函数对节点接收到的锚节点信号强度最大的RSSI信号进行滤波处理,再应用指数因子和滤波后RSSI值直接计算确定未知节点的坐标.指数因子采用一种改进的量子粒子群优化算法及定位均方根误差最小的准则进行优化.所提出的算法具有定位速度快、计算量小的优点,仿真实验结果验证了算法的可行性与有效性,适用于煤矿井下无线传感器网络实时定位系统中.     

Design of 15 Gb/s inductorless limiting amplifier with RSSI and LOS indication in 65nm CMOS

A limiting amplifier IC implemented in 65 nm CMOS technology and intended for high-speed optical fiber communications is described in this paper.The inductorless limiting amplifier incorporates5-stage 8 dB gain limiting cells with active feedback and negative Miller capacitance,a high speed output buffer with novel third order active feedback,and a high speed full-wave rectifier.The receiver signal strength indictor(RSSI) can detect input signal power with 33 dB dynamic range,and the limiting amplifier features a programmable loss of signal(LOS) indication with external resistor.The sensitivity of the limiting amplifier is 5.5mV at BER = 10 ~(-12) and the layout area is only 0.53 ×0.72 mm because of no passive inductor.The total gain is over 41 dB,and bandwidth exceeds12 GHz with 56 mW power dissipation.     

基于 RSSI 跳数连续的 DV-HOP 改进算法

针对经典DV-HOP(distance vector-hop)算法中节点间跳数信息对定位精度有较大影响这一问题,提出了一种基于接收信号强度指示(receive signal strength indicator,RSSI)的改进算法.该定位算法引入了连续跳数的定义,首先利用RSSI测距模型把直接邻居节点接收到的RSSI值转换为两节点之间的距离,再根据连续跳数的定义计算出两节点间的连续跳数.在相同的仿真网络环境里,与经典的DV-HOP算法相比,归一化定位误差降低了30％ ～ 45％;与其他改进定位算法相比,归一化定位误差也有不同程度的降低.仿真结果表明该改进算法大幅度地提高了定位精度.     

基于RSSI均值的等边三角形定位算法

为了提高无线传感网络的定位精度,从提高测量精度、改善信标节点分布的角度提出了一种基于RSSI均值的等边三角形定位算法.该算法引入信号强度指示(RSSI)敏感区和非敏感区概念,采用高斯模型对非敏感区的RSSI数据进行处理,解决了RSSI易受干扰的问题.采用等边三角形分布模型处理信标节点的分布,保证未知节点运动轨迹始终在信标节点的非敏感区内,从而在定位算法上使测量精度得到提高.研究表明,高斯模型可以很好地筛选出RSSI较优值;等边三角形分布模型可以提高RSSI的采集优度.这种定位算法计算简单,定位过程中节点间无通讯开销,无需硬件扩展.     

基于RSSI的WSN抗干扰定位算法

针对RSSI受外界因素影响较大,测距和定位精度很难得到保证的问题,从方差级干扰与均值级干扰两个层面对RSSI进行修正.首先在RSSI采集阶段提出一种基于离差的高斯模型(D-Gaussian)对方差级干扰进行过滤,以提高RSSI信号的可用性;其次在测距阶段,引入一种EWMA动态窗口机制并将其命名为R-EWMA,对均值级干扰进行处理.实验结果表明,研究工作有效地缓解了在传统定位算法中硬件成本与定位精度之间的矛盾,对RSSI的处理可以从根本上减少基于RSSI定位算法误差