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研究生： 盤又豪
Yu-Hao Pan
論文名稱： 軟體定義無線電架構之射頻接收器模組設計與實現
Design and Implementation of an RF Receiver Analog Frontend for Software-Defined Radio Platform
指導教授： 陳逸民
Yih-Min Chen
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 資訊電機學院 - 通訊工程學系在職專班
Executive Master of Communication Engineering
論文出版年： 2016
畢業學年度： 104
語文別： 中文
論文頁數： 87
中文關鍵詞： 軟體定義無線電 、正交分頻多工 、直接轉換接收機
外文關鍵詞： SDR, OFDM, Direct conversion receiver
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    • 本文中，以軟體定義無線電架構為基礎，設計與實做接收機的射頻前端模組並使用軟體完成收發機調變與解調變技術。
    其中射頻前端模組包含雜訊放大器、頻率合成器與解調器。調變技術則包含OFDM。符碼/頻率同步、通道估測/等化。最後以分析系統的性能來做評估。

    This thesis presents the design and implements an RF receiver analog frontend and a communication system contains modulation and demodulation by a Software-Define-Radio (SDR) platform.
    The RF receiver analog frontend includes low noise amplifier, frequency synthesizer and demodulator. The modulation includes the OFDM modulation scheme, Symbol/Carrier Synchronization and channel estimation/equalization. Finally testing the system to evaluate the system performance.

    摘要 iv ABSTRACT v 致謝 vi 目錄 vii 圖目錄 x 表目錄 xiv 第一章 緒論 1 1.1 研究動機 1 1.2 章節提要 1 第二章 正交分頻多工技術與訊號處理 3 2.1 正交分頻多工技術 3 2.1.1 多載波傳輸與載波正交性 3 2.1.2 循環字首 7 2.2 訊號處理 - OFDM調變 9 2.2.1 QAM Mapping 9 2.2.2 反離散傅立葉變換(IDFT) 11 2.2.3 框架結構 12 2.3 訊號處理 - OFDM解調變 14 2.3.1 符碼同步與載波同步 14 2.3.2 離散傅立葉變換(DFT) 16 2.3.3 通道估測與等化 17 2.3.4 QAM訊號判定 19 第三章 軟體定義無線電架構與接收機射頻模組實現 22 3.1 軟體無線電之收發機硬體架構 22 3.2 接收機性能簡介 26 3.2.1 雜訊 26 3.2.2 直流偏移(DC Offset) 28 3.2.3 IQ訊號不平衡(IQ Imbalance) 28 3.2.4 誤差向量值(Error Vector Magnitude, EVM) 31 3.2.5 符碼錯誤率(Symbol Error Rate, SER) 33 3.3 接收機射頻模組架構 33 3.3.1 低雜訊放大器 34 3.3.2 頻率合成器 34 3.3.3 正交解調器 37 3.4 接收機模組設計與實現 40 3.4.1 電源電路設計 43 3.4.2 低雜訊放大器電路設計 45 3.4.3 頻率合成器電路設計 47 3.4.4 解調器電路設計 52 3.5 印刷電路板佈局 54 第四章 接收機性能分析 58 4.1 系統雜訊(System Noise) 58 4.2 直流偏移(DC Offset) 60 4.3 IQ不平衡(IQ Imbalance) 61 4.4 誤差向量值分析 63 4.5 符碼錯誤率分析 70 第五章 結論 71 參考文獻 72

    [1] Rice, M., Digital Communications: A Discrete-Time Approach, Pearson, 2009.
    [2] Razavi, B., RF Microelectronics., Prentice Hall, 2003.
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    [4] Texas Instruments, “High PSRR, Low Noise, 200mA Single Output LDO” May 2015, TPS793 datasheet.
    [5] Avago Technologies, “0.1 - 6 GHz 3V, 17 dBm Amplifier” May 2010, MGA-82563 datasheet.
    [6] Analog Device, “0.8 GHz to 2.7 GHz Direct Conversion Quadrature Demodulator” AD8347 datasheet.
    [7] Analog Device, “Integrated Synthesizer and VCO” ADF4360-0 datasheet.

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