GPS接收机混频器与中频可变增益放大器设计

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随着技术的进步,卫星定位定位导航系统的应用朝着低功耗,高集成度,智能化等方向不断发展,市场不断扩大,已经发展成为一个全球性的高新技术产业。射频前端芯片是导航无线通信系统中的重要组成部分,我国在相关方面的研究还处于起步阶段,突破射频前端芯片设计瓶颈对于实现完善的自主化产业链具有重要意义。本文研究面向GPS/Galileo双模接收机的混频器和中频可变增益放大器设计。混频器是接收机信号通路中的一个关键模块,它完成将接收到的射频信号下变频到中频或者基带的操作,这是一个非线性的时变过程,因此混频器的设计好坏对系统性能影响很大。中频可变增益放大器位于混频器之后,作为射频与模拟基带的接口电路,处理下变频后的信号,一方面提供了一定的增益抑制后面各级的噪声,提供宽增益调节范围及高线性度;另一方面在低中频接收机中,射频电路的输出会包含一定量的直流失调信号,这些直流信号将被中频放大器放大从而使后面的滤波器饱和,因此,中频可变增益放大器还需要抑制直流失调成分。本文的主要工作是:首先研究卫星定位通信系统的基本概念和理论,熟悉多种接收机结构和优缺点;其次,介绍GPS/Galileo系统结构、频谱分配、系统指标。最后,详细阐述混频器和中频可变增益放大器的设计,并给出了基于SMIC 0.18um CMOS混合信号工艺的全部仿真结果。
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