RAKE接收机在60GHz芯片无线互连系统中的应用研究

摘要

高速大容量计算机的飞速发展，导致计算机PCB板的芯片密度、布局布线的难度越来越大，传输线间的串扰，寄生电感、电容等信号完整性问题日益突出。为了彻底解决这些问题，提出60GHz芯片无线互连系统。在该系统中，芯片在原有功能模块的基础上，集成有片上天线和射频收发模块，利用PCB介质或者自由空间作为通信信道，采用无线互连的方式实现芯片之间信号的吉比特传输。然而，机箱中存在着大量高反射外壳的金属元器件，信号将经历多径信道的传播，尤其在60GHz频段，衰落会更严重。因此将具有多径分集接收作用的RAKE接收机引入到芯片无线互连系统中，以提高系统的可靠性。
　　本文研究了适用于芯片间无线互连的60GHz脉冲通信方案，分析了信号波形、调制方式以及信道模型，研究了多径信道下RAKE接收机的抗衰落性能，对采用不同分集、合并方式以及多芯片情况下RAKE接收机的误码性能进行了仿真对比。结果表明，在IEEE802.15.3c提出的CM7信道模型下，采用DS-PAM调制方式的误码性能要优于TH-PPM调制方式，且对系统定时同步的要求低;两支路的P-RAKE接收机的系统性能与S-RAKE接收机的系统性能相当，但其复杂度却大大降低;随着干扰芯片数量的增加，MMSE-RAKE接收机表现出较好的系统性能。本文研究的MMSE-RAKE接收方案在一定程度上解决了芯片间多径信道的干扰问题，为实现高速、可靠的芯片间无线互连系统提供了技术参考。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 芯片间无线互连技术研究现状

1．2．1 60GHz脉冲无线电技术

1．2．2 芯片间多径信道

1．2．3 芯片间RAKE接收机

1．3 本文结构

第2章 芯片无线互连原理及信道模型分析

2．1 芯片无线互连原理

2．2 60GHz脉冲波形

2．3 脉冲调制方式

2．3．1 跳时序列脉冲位置调制

2．3．2 直接序列脉冲幅度调制

2．4 多径信道模型分析

2．4．1 路径损耗

2．4．2 冲激响应

2．4．3 功率延迟剖面

2．4．4 均方根时延

2．5 本章小结

第3章 两芯片互连RAKE接收机

3．1 RAKE接收原理

3．2 两芯片互连RAKE接收方案

3．3 两芯片互连RAKE接收性能

3．3．1 DS-PAM调制方式下RAKE接收误码率

3．3．2 TH-PPM调制方式下RAKE接收误码率

3．4 仿真结果及分析

3．4．1 RAKE接收对误码率的影响

3．4．2 调制方式对误码率的影响

3．4．3 路径选择对误码率的影响

3．4．4 路径数目对误码率的影响

3．4．5 合并方式对误码率的影响

3．5 本章小结

第4章 多芯片互连MMSE-RAKE接收机

4．1 MMSE-RAKE接收原理

4．1．1 信道估计

4．1．2 信道均衡

4．1．3 匹配滤波

4．2 MMSE-RAKE接收方案

4．3 MMSE-RAKE接收性畿

4．4 仿真结果及分析

4．4．1 信道估计仿真

4．4．2 合并方式对误码率的影晌

4．4．3 多用户对误码率的影响

4．5 本章小结

第5章 总结及后续工作

5．1 总结

5．2 后续工作

致谢

参考文献

在学期间发表的学术论文及研究成果