基于ARM+FPGA的GPS接收机设计

针对GPS接收机在民用和军事领域的重要应用,设计了一种基于ARM+ FPGA的GPS接收机.接收机的射频前端采用GP2015芯片,基带处理部分采用ARM9内核的A191 SAM9261芯片和CycloneⅡ系列的EP2C70F67218芯片.同时阐述来接收机的软件设计,包括捕获引擎、跟踪引擎、解调电文,定位解算等.该接...     

基于CMMB标准的自校正CMOS椭圆低通Gm-C滤波器

提出了一种基于CMMB(中国移动多媒体广播)标准的9阶椭圆函数Gm-C滤波器结构.该滤波器截止频率为3.75MHz,通带波纹小于1dB,过渡带宽500kHz,在4.25MHz处衰减达40dB以上,功耗为7mW.采用0.25μmCMOS工艺,在自动校正电路的作用下,该滤波器在工艺偏差(温度在-40～90℃交化以及±10%的电源电压偏差)的情况下也能保持良好的性能,截止频率偏差不超过1%,临近信道抑制超过40dB.     

1.8 V 10 bit 40 MS/s的流水线模数转换器

设计了一个10 bit,40 MS/s流水线模数转换器,适用于无线传感器网络(WSN)嵌入式芯片中.基于对电容失配的非线性影响的分析,提出了每级多比特的结构,使ADC具有很好的线性度.片内集成了参考电压源,大大减少了外围电路的数量.芯片采用SMIC 0.18μm CMOS工艺实现,在40 MS/s采样率下,电路微分非线性(DNL)最大0.42 LSB,积分非线性(INL)最大0.93 LSB,有效精度(ENOB)最高达9 bit.电路使用1.8 V电压供电,核心面积1.5mm2,核心电路功耗73 mW.     

相位误差对MEMS陀螺检测的影响分析及校正

为提升MEMS陀螺的整体检测性能,对解调参考信号的相位误差对MEMS陀螺检测的影响进行了分析,提出了基于矢量内积鉴相器的相位校正方法.首先从原理上分析了相位误差对解调结果的影响,然后建立了开环解调、静电力反馈正交误差消除加开环解调、静电力反馈正交误差消除加闭环解调3种典型MEMS陀螺检测电路的仿真模型,对解调参考信号存在相位误差的情况进行了仿真。仿真结果表明:不同解调方式中,相位误差对角速度和正交误差的解调影响基本一致,对陀螺的动态范围影响各不相同.同等输入条件下,解调参考信号的相位误差越大,角速度和正交误差的解调结果与真实值的偏差就越大,有必要进行相位校正以消除其影响。 在此基础上,首次将矢量内积鉴相法引入了MEMS陀螺检测电路中,提出了一种可以适用于3种情况的相位校正方法,并进行了仿真。仿真显示,该方法可以消除相位误差,校正正交误差系数和角速度解调误差,提升静电力反馈正交误差消除加开环解调电路的动态范围,且不会影响MEMS陀螺的启动时间,具备良好的通用性。     

基于统计学的无线Mesh网络路由协议

传统的无线Mesh网络(WMN)路由协议利用路由管理帧携带的路由信息来维护路由。无线环境的不稳定性可能导致路由管理帧丢失,使路由协议无法及时获取正确的路由信息,从而降低网络性能。介绍了一种基于统计学原理的无线Mesh网络路由协议B.A.T.M.A.N．(Better Approach To Mobile Ad-hoc Networking) 。该协议通过统计路由管理帧的投递成功率来选择最优路径,消除了路由管理帧丢失对路由协议的影响。通过与OLSR的测试对比表明,B.A.T.M.A.N.在无线Mesh网络中有更好的性能表现,更适用于移动网络。     

采用磁性基板的高感值PCB平面电感器设计

为增加PCB平面电感器单位面积上的电感值,提出一种采用磁性基板作为PCB叠层制作高感值PCB平面电感器的方法,并将磁性基板应用于两种典型的平面螺旋电感结构设计中。采用HFSS全波仿真方法对采用常规FR4基板和磁性基板的平面电感设计进行了比较,结果显示使用磁性基板能够在保持电感Q基本不变的情况下增大单位面积上的电感值,使用磁导率为2和1.5的磁性基板设计的电感器单位面积电感值能够达到13.1 n H/mm2和8.9 n H/mm2,与使用磁导率为1的FR4基板相比单位面积电感值的增大量与所使用磁性基板的磁导率基本成正比关系。     

新型软硬件结合式相位干涉仪

提出了一种新型软硬件结合式结构的相位干涉仪.采用射频相位差测量器件AD8302在AD对等效电压信号采样后,采用卡尔曼滤波对等效电压信号进行优化估计、转化为相位差信息,求出目标辐射源的方向角.处理结果显示测量误差降低为AD8302直接输出的1/10左右.     

惯性系统中加速度计标定方法研究

在惯性导航系统中,传统的加速度计标定方法有些对转台依赖性比较高,对转台无依赖性的方法精度又比较低.对此,提出一种无需转台的加速度计高精度标定方法.该方法只需要采集十二个位置的静态加速度计输出数据,即可对加速度计零偏、标度因数、安装误差等系数进行高精度标定.实验结果证明,该方法与传统无转台加速度计标定方法相比,具有更高的精度.     

CMOS温度传感器校准算法设计与实现

理想CMOS温度传感器输出随温度变化曲线具有严格线性关系,实际上由于制造工艺随温度变化等非理想因素的影响,输出随温度变化呈非线性关系.结合低成本的要求,在高精度的应用中需对传感器进行数字校准,使校准后输出量随温度变化具有线性关系.通过对未校准之前CMOS温度传感器随温度变化的函数关系构造校准函数是算法的核心.通过分析精度指标、数据运算量及系统资源等因素,采取添加中值滤波和均值滤波处理原始数据的分段拟合校准方法,并在运算量的约束下得出了最优的分段值.经实际测试校准后CMOS温度传感器精度提高了0.3℃,在-20℃～120℃工业温度范围内精度达到0.35C.     

一种用于大规模无线传感网RF前端电路的dB线性可编程增益放大器

设计了一种应用于大规模无线传感网RF前端芯片的数字控制CMOS可编程增益放大器(PGA).该放大器采用五级增益单元级联结构,每个增益单元采用了固定增益放大器加可编程衰减器的结构,且具有直流漂移抑制功能.增益的变化通过两步完成,R-2R梯形电阻网络实现6dB增益步进,而0.75dB步进由串行电阻网络来完成.后仿真结果表明,放大器的动态范围为10～88dB,0.75dB步进,增益精确度为0.7mdB,最大增益下输出三阶交调点为16.1dBm.可编程增益放大器采用SMIC 0.18μm 1P6M混合信号CMOS工艺实现,核面积约为0.08mm2.