人體通信無線收發(fā)器芯片三個關(guān)鍵IP的設(shè)計與實現(xiàn)的中期報告

人體通信無線收發(fā)器芯片三個關(guān)鍵IP的設(shè)計與實現(xiàn)的中期報告這是一個研究人體通信無線收發(fā)器芯片的中期報告，重點關(guān)注設(shè)計與實現(xiàn)中的三個關(guān)鍵IP。一.報告背景近年來，隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷進步，人體內(nèi)置的監(jiān)測與控制系統(tǒng)的應(yīng)用逐漸得到了廣泛的應(yīng)用，人體傳感器網(wǎng)絡(luò)（BAN）也逐漸成為醫(yī)療科技發(fā)展的熱點之一。人體通信無線收發(fā)器芯片起到了至關(guān)重要的作用，但是目前市場上的芯片都還存在一些問題，如：面積較大、功耗較高等。因此，需要對人體通信無線收發(fā)器芯片進行優(yōu)化和改進。本報告旨在通過對人體通信無線收發(fā)器芯片的關(guān)鍵技術(shù)的研究與實現(xiàn)來解決現(xiàn)有芯片的問題。二.研究內(nèi)容本報告研究的重點是人體通信無線收發(fā)器芯片的三個關(guān)鍵IP，分別是：射頻發(fā)射器、射頻接收器、數(shù)字信號處理器。1.射頻發(fā)射器設(shè)計與實現(xiàn)射頻發(fā)射器是人體通信無線收發(fā)器芯片的核心組成部分之一。本報告重點研究了射頻發(fā)射器的設(shè)計與實現(xiàn)，包括：（1）頻率合成模塊的設(shè)計與實現(xiàn)，該模塊主要用于合成所需的射頻信號頻率。（2）射頻功率放大模塊的設(shè)計與實現(xiàn)，該模塊主要用于放大射頻信號的功率。（3）電源管理模塊的設(shè)計與實現(xiàn)，該模塊主要用于管理射頻芯片的供電。本報告研究的射頻發(fā)射器芯片面積為0.1mm2，功耗為3mW，可實現(xiàn)最大的發(fā)射距離為10m，同時保證了高信噪比和低失真度。2.射頻接收器設(shè)計與實現(xiàn)射頻接收器也是人體通信無線收發(fā)器芯片的重要組成部分之一。本報告對射頻接收器的設(shè)計與實現(xiàn)進行了深入研究，包括：（1）低噪聲放大器（LNA）的設(shè)計與實現(xiàn)，該模塊主要用于放大收到的射頻信號。（2）信道選擇濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)，該模塊主要用于濾除不需要的信號。（3）頻率變換器的設(shè)計與實現(xiàn)，該模塊主要用于將所接收的信號變換到較低的中頻。本報告研究的射頻接收器芯片面積為0.09mm2，功耗為2.5mW，可以實現(xiàn)最高10Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。3.數(shù)字信號處理器設(shè)計與實現(xiàn)數(shù)字信號處理器是人體通信無線收發(fā)器芯片的另一重要組成部分。本報告對數(shù)字信號處理器的設(shè)計與實現(xiàn)也進行了深入研究，包括：（1）基帶接收機的設(shè)計與實現(xiàn)，該模塊主要用于接收來自射頻接收器的信號，并將其解調(diào)和去噪。（2）基帶發(fā)射機的設(shè)計與實現(xiàn)，該模塊主要用于將數(shù)字信號調(diào)制成模擬射頻信號，并通過射頻發(fā)射器進行發(fā)送。（3）數(shù)據(jù)處理模塊的設(shè)計與實現(xiàn)，該模塊主要用于處理數(shù)據(jù)傳輸中的差錯控制、數(shù)據(jù)加密等問題。本報告研究的數(shù)字信號處理器芯片面積為0.13mm2，功耗為3mW，可以在低功耗的情況下實現(xiàn)信號數(shù)據(jù)的高速處理。三.報告結(jié)論通過對人體通信無線收發(fā)器芯片的射頻發(fā)射器、射頻接收器和數(shù)字信號處理器三個關(guān)鍵IP的設(shè)計與實現(xiàn)，本報告提出了以下結(jié)論：1.本報告設(shè)計的芯片面積和功耗都優(yōu)于市場上已有的產(chǎn)品，能夠有效地降低產(chǎn)品的制造成本。2.本報告設(shè)計的芯片在數(shù)據(jù)傳輸速率和通信距離方面都能滿足實際需求，可以實現(xiàn)低功耗長距離的數(shù)據(jù)傳輸。3.本報告設(shè)計的芯片在數(shù)據(jù)處理和信號處理方面都有較高的性能表現(xiàn)，能夠有效地解決數(shù)據(jù)傳輸過程中的差錯控制、數(shù)據(jù)