超宽带中快速低复杂度自动增益控制设计

针对应用于双载波正交频分复用（DC-OFDM）超宽带（UWB）系统高速、低成本和快速收敛的自动增益控制（AGC）的设计要求,提出了低复杂度的采用混合补偿增益的两步式快速AGC设计算法;仿真结果表明,该算法能在室内密集多径的无线环境中保证增益调整精度和稳定度,并能有效减少收敛时间.在AGC电路实现层次,基于对数函数性质提出了输入范围动态可调的低复杂度查找表实现方法;VLSI综合结果表明,该方法能减少46%的芯片面积.     

用于北斗有源天线的自适应发射机电路的设计与实现

北斗卫星导航系统可提供(radio determination satellite service,RDSS)短报文通信服务是其独特之处。为适应北斗RDSS短报文通信收发机制,设计了一种可应用于北斗有源天线的自适应发射机电路。提出并验证了使用分段、低成本的线性放大器代替对数放大器,来实现环路控制电路(voltage control amplifier,VCA);通过在传统北斗有源天线发射链路前端增加自动增益控制电路(automatic gain control,AGC)模组,实现了有源天线在0~30 m对不同射频线缆材质、长度造成损耗的自动适应,从而保证了北斗短报文通信设备在天线端的一致性、可靠性与易用性。     

Linear-in-dB Variable-Gain Downconversion Mixer for Zero Intermediate Frequency Receivers

Introduction The zero intermediate frequency (ZIF) receiver archi- tecture[1-4] provides smaller form factors, fewer parts, lower power consumption, and lower cost transceivers. The incoming radio frequency (RF) signal is translated directly to the baseba…     

基于门限估计的水声通信接收机自动增益控制

为了使用自动增益控制对接收信号的幅度进行动态压缩,采用统计接收端信号过门限瞬时值次数的方法,判断是否要调整原信号和基于对数或指数信号的变步长调整自动增益控制算法。在对数或指数信号变步长调整中,对数或指数信号之间是可以互相转换的,步长和收敛因子的选取受水声信道特性、信号幅度、噪声种类的影响。该方法已应用于水声信号接收系统,可较好地对输入信号的幅度进行动态压缩,还滤除了部分噪声的影响,达到了设定的期望值。实验结果表明,该方法抑制噪声能力强,跟踪速度快,适合在水声通信系统中应用。     

一种用于振动数据采集的AGC设计

针对随机采集场合中事前难以确定幅值的大小,无法设置最合适的增益的问题,提出了利用卡尔曼滤波实现自动增益控制功能的设计方案。详述了设计方案的硬件原理、实现算法,并进行了实验验证。结果表明,这种设计不仅能实现振动数据采集中的自动增益控制功能,而且不需预设增益初值的情况下可获得宽广的增益幅度动态范围,对高动态范围的数据采集具有重要的实际应用价值。     

面向微处理器时钟发布的硅基无线发射器设计

基于硅基天线和电磁波传输的无线互连技术,设计实现了一种面向微处理器的无线时钟分布发射器电路,包括一个长2.6 mm、宽30 μm、集成在硅衬底（电阻率为10 Ω·cm）上的偶极折叠天线、高频锁相环、驱动和匹配电路.其中,硅基折叠天线提高了芯片的面积利用率,并通过在硅衬底与散热金属之间引入金刚石介质来提高折叠天线的传输增益.同时,为了减小信号传输功率的损失,在电路与硅基天线之间进行了阻抗共轭匹配,设计实现了中心工作频率11 GHz的低噪声锁相环,在频率偏移为3、10 MHz处的相位噪声分别达-116、-127 dBc/Hz.结果表明,所设计的发射器有效面积为0.85 mm2,能够提供低抖动、稳定的高频全局时钟源.     

一种用于脉冲超宽带接收机的0.18-μm CMOS工艺的高增益检波器

设计了一个用于非相干脉冲超宽带接收机的0.18-μm CMOS工艺的能量检波器.该检波器包含了输入匹配模块、平方电路、翻转电压跟随器-电流检测电路、跨导级以及输出缓冲器.平方电路运用饱和区晶体管的平方律特性对输入差分信号进行平方,所得到的输出电流由翻转电压跟随器-电流检测电路转换成电压.跨导级对该信号进行放大并积分得到所接受的能量.测试结果可以看出,当输入信号的峰峰值超过60mV时,在高达300 MHz的频率下检波增益可以达到10 dB.而最小检测幅度为13 mV,此时的检波增益为5 dB.在移除输出缓冲器之后,输出脉冲的幅度将增加一倍.不计及测试焊盘,芯片面积为0.23 mm×0.3 mm.电路由一个1.8 V的电源供电,核心电路电流为3.5 mA.该检波器已成功应用于开关键控方式的接收机以实现高速宽带通信.     

长线422高速传输中的收发模块设计

为了实现长线422的串行高速传输,设计了以FPGA为控制芯片,DS26C31和DS26C32为差分线路驱动器的长线422收发模块电路;并给出了FPGA内部通过严格控制时钟实现高速串行发送、串行接收单元的逻辑设计。经测试,该设计能实现45 m双绞长线,速率达10.3 Mb/s的稳定可靠传输。     

移动通信中使用软件无线电实现AGC的一种方法

简要叙述了AGC和软件无线电的概念,重点介绍了ANALOG DEVICES公司的ADL5330可变增益放大器的特性以及基于此放大器设计的一套AGC系统,对其中DSP处理部分提出的新算法：幅度计算、门限判断和查表进行了详细讨论,给出了在TI公司的TMS320C55X数字信号处理器和CCS仿真系统上的处理流程和MATLAB仿真结果,结果表明：AGC系统可以实现信号到达接收机时约为60 dB的功率调整范围。     

Modeling of a Multiple Digital Automatic Gain Control System

Automatic gain control (AGC) has been used in many applications. The key features of AGC, including a steady state output and static/dynamic timing response, depend mainly on key parameters such as the reference and the filter coefficients. A simple model developed to describe AGC systems based on several simple assumptions shows that AGC always converges to the reference and that the timing constant depends on the filter coefficients. Measures are given to prevent oscillations and limit cycle effects. The simple AGC system is adapted to a multiple AGC system for a TV tuner in a much more efficient model. Simulations using the C language are 16 times faster than those with MATLAB, and 10 times faster than those with a mixed register transfer level (RTL)-simulation program with integrated circuit emphasis (SPICE) model.     

印刷机的色标检测自动变增益系统

针对现有色标检测技术误差测量失真较大和人为操作对准确度的影响等缺点,提出1种以嵌入式主板为核心控制单元的色标检测自动变增益技术.该技术先通过放大电路模块调整放大系数,放大系数调整好后,将色标传感器检测到的色标信号经放大电路模块送入嵌入式主板,嵌入式主板中DSP完成了信号采样的功能,FPGA完成自动调整基准电压的功能,实现电子轴印刷机在色标检测时基准电压随色标检测信号的变化而做出相应的调整.避免了现有的色标检测技术遗漏或增加色标信号的现象,从而可以达到准确检测色标的目的.此外,设计了电子轴印刷机的色标检测自动变增益系统,实际运行表明,该系统运行可靠,色标检测准确.     

具有平坦增益的3.1~10.6 GHz UWB CMOS低噪声放大器设计

提出了一种采用0.18μm CMOS工艺的3.1～10.6GHz超宽带低噪声放大器.电路的设计采用了电流复用技术与阻抗反馈结构,具有低功耗和平坦增益的特性.仿真结果显示,在3.1～10.6GHz频率变化范围内,低噪声放大器达到平均17.5dB的电压增益,输入和输出的回波损耗均低于-8dB,最小噪声系数约为2.8dB,在电源电压为1.5V下功耗约为11.35mW.     

Suboptimal MMSE Channel Estimation with Subspace Tracking for MIMO-OFDM Transmission

A suboptimal minimum mean-squared error estimation (MMSE) is proposed for a dispersive wireless channel in the absence of its correlation matrix for multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing (MIMO-OFDM) transmission.It utilizes a fast subspace approximation tracking to separate signal subspace with a limited set of channel estimates.The subspace rank is adjusted by pre-set thresholds in different signal-to-noise ratios (SNRs).The performance comparison among the proposed algorithm,least square based,and the optimal MMSE estimation is shown by numerical simulation under a spatially correlated multi-tap channel scenario.It demonstrates that the approach has better normalized mean square error than recursive least square estimation and yields 3 dB gain over the latter.     

移动通信中AGC中放电路的设计与实现

该文介绍了一种简单易行的AGC电路，可用于第三代移动通信和其它通信系统中，文中包括了电路原理、实现方法和测试结果．     

光通信用塑料光纤的性能及系统应用

随着用户对数据通信需求的日益增大，传输数据容量正在迅速增长，网络运营商都在积极发展高速传输系统，为此急待一种新型传输介质来适合短距离高速传输要求。目前在计算机网络通信中光纤通信具有无可比拟的优势，它具有传输速率高，抗电磁干扰能力强和安全保密性好等优点。但由于石英光纤的易碎性，难以连接和价格高等原因，并不适合在短距离通信中应用。近年来国外一些著名大学和研究机构竞相开发价格便宜、接续简捷、工作可靠的塑料光纤和通信系统。本文通过对新型塑料光纤的性能分析，得出结论，塑料光纤以其较高的性能价格比将广泛应用于短距离通信中。     

具有复介电常量对称结构一维三元光子晶体透射谱的研究

利用传输矩阵法理论,研究含复介电常量对称结构一维三元光子晶体的光传输特性。结果表明：当各层介质的介电常量均为实数时,在较宽的禁带范围内出现一条透射率为100%的透射峰;当介质介电常量含正虚部时,禁带中的透射峰出现透射衰减现象,若含有负虚部时,透射峰则出现透射增益现象;随着复介电正虚部的增大,透射峰出现单调衰减,而随着复介电负虚部绝对值的增大,透射增益达到一极大值,随后减小;在不同介质层引入复介电常量引起透射峰的透射率衰减或增益强度不同。这些特性对设计光放大器、衰减器等新型光学器件有一定的参考价值。     

光纤色散对快跳频光码分多址系统性能的影响

利用仿真的方法研究了光纤色散对快跳光码分多址系统的影响，建立了快跳频光码分多址系统的数学模型和仿真模型，利用该仿真模块研究了N＝12，q=29的快跳频OCDMA系统中光纤群速度延迟色散导致的码字自相关输出峰值和取样切普内光能量的减小，研究表明，对于高速FFH－OCDMA系统，光纤的色散导致用户自相关输出峰值和取样切普内光能量的减小，进而降低了上的信噪比，同时，色散对同一码人不同码字的影响各不相同，但差别不大，基于峰值功率降为80％的标准，给出了用户所能达到的最大数据速率，最后提出了两种新的抑制色散影响的方法，即光纤延迟线延迟量补偿法和码字优化法。     

大容量变换器的光纤CAN通信总线定时方案

为了使大容量电力电子变换器在恶劣的电磁环境中高速、可靠地传输大量信息,结合光纤和控制器局部网(CAN)技术,应用于通信系统。基于CAN的总线定时和同步机制,结合光纤传输,总线波特率1 M b/s和网络节点控制器不对称等特点,分析了该通信系统的总线定时要求,设计了可靠的总线定时方案。为验证定时方案的稳定性,对该通信系统进行了误码率实验。实验结果表明:该通信系统在此定时方案下运行时波特率较低,该定时方案具有一定的实用价值。     

一种快速锁定低抖动的时钟数据恢复电路

设计了一款应用于光通信28Gb/s非归零码高速串行接收机的快速锁定、低抖动时钟数据恢复电路。为了解决时钟抖动性能和锁定时间难以兼顾的问题,在比例-积分通路分离的电路结构中,提出了锁定检测判别技术,实现了比例通路增益的可调节,使得环路能够在低抖动的情况下快速锁定。通过Cadence Spectre进行仿真,当环路中使用锁定检测判别技术时,锁定时间为400ns,抖动峰峰值为2.5ps。相较于未使用该技术的环路,锁定时间缩短了33%,抖动降低了40%。     

无人机数据链带内连续波电磁干扰效应研究

数据链是无人机的重要分系统,是确保无人机实现地空通信的关键一环,但容易受到外界电磁干扰的影响而发生通信中断甚至硬件损伤.针对某型无人机数据链的前门耦合电磁敏感特性,对数据链设备进行电磁干扰的等效注入试验,研究了单频和双频电磁干扰对数据链的效应规律,得到了数据链敏感频点的失锁阈值以及误码率和信噪比的变化趋势.研究表明:由于大功率干扰信号通过自动增益控制电路,在射频前端降低了中频工作信号的输出功率,导致数据终端信噪比降低、误码率上升;当双频干扰均位于带内时,与单频干扰相比,在射频前端对工作信号增益的压缩作用更强,导致失锁时双频干扰中的任意一个干扰功率均低于只有单频干扰时的阈值,表明数据链带内干扰存在多源非线性增强效应.