0.18μm+CMOS工艺正交LC压控振荡器设计

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1、东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究rT作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借

2、阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：之堑导师签名：逊El期：丝：z：墨：：2第1章前言1．1研究背景及意义前言随着无线通信网络的飞速发展，手持无线设备(如手机)的普及，人们对数据传输速率的期望不断提高，各种速率越来越高的无线通信协议也应运而生。对移动通信系统而言，其演进经历了从模拟蜂窝通信系统、全球移动通信系统(GSM，GlobalSystemforMobileCommunications)到第三代移动通信(3G，3rdGeneration)的发展历程，传输速率和通讯质量都不断提高。短距离无线通信方面也经历了蓝牙、无线局域

3、网(WLAN，WirelessLocalAreaNetwork)-至'J超宽带(Im僵，Ultra-wideband)的发展过程。此外，随着无线通信协议的发展，个人计算机、打印机、传真机、数码相机和移动电话等各种便携设备可以通过无线的方式连成一个网络，实现资源共享。人们不但希望能够随时随地的享受无线网络，而且希望数据传输的速率越快越好。UWB技术就是在这种趋势中产生的。UWB技术是一种与其它技术有很大不同的无线通信技术，它将会为无线局域网和个人域网(PAN，PersonalAreaNetwork)的接口卡和接入技术带来低功耗、高带宽并且相对简单的无线通信技术。与蓝牙和WLAN等无线通信技术相

4、比，UWB可以提供更快、更远和更宽的传输速率。此外，超宽带技术具有对信道衰落不敏感，发射信号功率谱密度低，有低截获能力，系统复杂度低，能提供数厘米的定位精度等优点，解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题。UWB尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入和军事通信应用中。美国联邦通信委员会(FCC，FederalCommunicationsCommission)规定的UWB频段为3．1GHz-10．6GHz。UWB通信系统根据r‘1．用频谱资源的不同方式，其实现方案可以分为无载波、单载波(DS．UwB)以及多载波(MB．OFDMUWB)3种。MB—OFDMUWB采用了先进的OFDM

5、数字调制技术，最高传输速度可以达到480Mb／s，这可以极人的满足家庭网络用户对高速的需求。MB-OFDMUWB的基本思想是将全频段划分为5组14个子频段分时使用，每个子频段覆盖528MHz，见图l—l所示【l】。在OFDM．UWB系统中，待传输的信号由多个正交的子载波信号“堆积”成一个UWB信号。当子载波数较大时，各子载波幅度谱叠加的总信号幅度谱有很好的矩形特性，因此可以很盘』：的利用频谱资源。该方案在频谱利片j方面有很好的灵活性。可以根据传输信道的不同干扰情况，调整各子频段的发射功率或取消特定子频带的发射，以有效的降低干扰，提高网络性能。该方案保留了无载波时的超宽带，同时克服了无载波方案

6、因极短脉冲而导致的A／D转换困难，使性，1东南^学碰十学位论文能获得了板人改善，是目前最看封的UWB技术。本文如无浇明，均指采川MB—OFDMUWB方案GripI(j“Iup2(hup3“m"4(hmup5幽1-1MBq3FDMUWB系统频段划分随着无线通信与半导体【艺的发展，人"J对无线通信提出了更高的要求，使得无线通信系统中的射频(RF，RadioFrequency)前端处理芯片设计向小型化、低成本帛l低功耗的方向发展。同时，随着CMOSJ=艺技术的不断进步，使越来越多的射频单元电路，如低噪声放大器(LNA，LowNoiseAm#tier)、上／下变频混额器、中频滤波器、本地振荡器(LO

7、，LocalOscillator)和呦率放大器菩能够同基带信号处理单元一样集成到CMOS芯片上，从而使整个接收系统的单片集成在CMOSr艺上实现成为可能。而MB-OFDMUWB的系统要求也表明它非常适台f用CMOS『艺米设计实现，所以单片CMOS实现的UWB接收机系统成为近几年学术界研究的热点课题。在无线收发机的所有单元电路中，CMOS全集成的压控振荡器(VCO，VoltageControllodOscill