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1、第34卷第4期微电子学Vol134,№42004年8月MicroelectronicsAug12004文章编号:100423365(2004)0420455205无线接收机结构设计王自强,张 春,王志华(清华大学 电子工程系,北京 100084)摘 要: 回顾了无线接收机的发展情况,着重研究了面向SOC的结构,分析了几种典型接收机结构的优缺点,并总结了它们的改进方法。关键词:无线接收机;结构设计;集成中图分类号:TN409文献标识码:AAnOverviewofWirelessReceiverArchitecturesWANGZi2qi
2、ang,ZHANGChun,WANGZhi2hua(Dept1ofElectronicEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,P1R1China)Abstract:Anoverviewofwirelessreceiverarchitecturesispresentedinthepaper1ConfigurationssuitableforSOCareelaborated1Anumberoftypicalstructuresareanalyzedfortheiradvantagesand
3、disadvantages1Andfinal2ly,techniquesforimprovementsonthewirelessreceiversaresummarized1Keywords:Wirelessreceiver;Architecturedesign;IntegrationEEACC:2570抑制镜像信号,因此难以集成。1 引 言超外差式接收机可以采用在最后一级正交下变[4]频到基带的结构。该结构用低通滤波器代替带通目前,无线数字通信的应用越来越广泛。接收机滤波器实现信道选择,提高了接收机的集成度。正交作为通信系统的重要组
4、成部分,正面临着高工作频变频也可以应用在中频,在正交变频之后,两路信号[5]率、高集成度、低电压、低功耗、低价格的挑战。要提相加,构成镜像抑制结构,降低了对镜像抑制滤波高接收机的集成度,关键是提高接收机中模拟前端器的要求。此外,还可以使用上变频的方法,改进超[6]的集成度。目前常见的接收机前端结构有超外差、零外差式接收机的集成度。此时镜像信号的频率高中频、低中频、宽带中频和镜像抑制接收机等,数字于有用信号的频率,当两者的频率间隔很大时,可以中频接收机也逐步应用到设计中。本文着重分析了方便地用低通滤波器滤除镜像信号,然后继续处理。各种接
5、收机结构的可集成性和提高集成度的方法,但当接收信号的频率较高时,VCO的设计变得比较并讨论了电路实现中遇到的问题及其解决方案。困难。总体来说,超外差式接收机离不开具有良好选2 接收机的结构频特性的滤波器。这样的滤波器只能在片外实现,超外差式接收机无法集成,不适合单片接收机系统的211 超外差式接收机应用。超外差式接收机是传统的接收机结构,在处理212 零中频接收机信号过程中使用中频,因此又称为中频接收机。它具提高接收机集成度的关键在于去掉分立元件,有成熟的理论基础和实践背景,获得广泛的应主要是中频滤波器。零中频接收机(也称为直接变频[
6、123]用。然而,该结构需要使用高阶带通滤波器,用于接收机)的思想是,跳过中频,将信号直接从射频变收稿日期:2003206205; 定稿日期:2003208223基金项目:国家重点基础研究发展规划资助项目(G2000036508)©1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.456王自强等:无线接收机结构设计2004年 换到基带。这种结构的好处显而易见。首先,不需要文献[19]提出了多相混频器。其本振信号频率是射中频滤波器,因此集成度大大提高;其次,由于信
7、号频载波频率的1öN,2N个普通混频器构成一个多下变频到基带,因此可以使用低通滤波器代替带通相混频器。它克服了直流失调问题和对锁相环设计滤波器来选择信号,从而简化了滤波器的设计;由于的苛刻要求。文献[11]将chopper技术应用于混频镜像信号就是接收信号本身,也就是说,两者的动态器,通过两次变频,将噪声和信号分离开。文献[20]范围相同,因此对镜像信号抑制的要求大大降低;最采取谐波混频器,使用本振信号的二次谐波和射频后,接收机的结构简单,功耗自然降低。正因为这些信号混频。这样,当射频信号被下变频到基带时,自优点,近年来该结构得到了迅
8、速发展,成为集成接收混频的失调产物则被变换到本振频率。机设计的主要选择之一[7-9]。然而,在提高集成度的第四,通过对接收机结构进行改进,可以减小直同时,也引入了许多问题。流失调和1öf噪声。最简单的方法是,在混频器后[
