超宽带(UWB)系统关键模块的ASIC设计和低功耗优化

摘要

超宽带(UWB，Ultra-Wideband)无线通信技术具有高传输速率、高分辨率、低功耗和抗干扰能力强等优点，成为学术界和产业界关注的研究热点。其中，脉冲超宽带技术在传输理论、性能和分析方法等方面与传统通信技术不同，具有相当多的优点及研究价值。
　　 作为东南大学移动通信国家重点实验室国家863计划课题“超宽带SoC芯片设计及组网试验”的一部分，本文主要研究了脉冲超宽带系统关键模块的ASIC设计与低功耗优化。
　　 本文研究的高速采样l -bit量化脉冲超宽带系统，其发送端设计和一般的脉冲UWB通信系统类似，但是在接收端，不对接收信号进行多比特量化处理，而只通过比较器得到单一比特序列，从而降低需要存储和处理的数据量。
　　 本学位论文围绕高速采样l-bit量化方式，在算法设计和RTL实现的同时，重点讨论了系统发送和接收端关键模块的ASIC设计与低功耗优化过程。本文基于SMIC 0.13μm CMOS标准单元库，使用Verilog HDL硬件描述语言设计系统，并利用Design Compiler、Power Compiler、Modelsim等电子设计自动化(EDA)工具完成逻辑综合和低功耗优化。在低功耗优化设计中使用了三个设计层次、七种优化方法，有效的降低了系统功耗。