多标准CMOS无线接收器的分析与设计

Wireless  communication  is  witnessing  tremendous  growth  with  proliferationof  different  standards  covering  wide,  local  and  personal  area  networks  (WAN,LAN  and  PAN).  The  current  trends  call  for  designs  that  allow:Smooth  migration  to  future  generations  of  wireless  standards  with  higher  data  rates  for  multimedia  applications;Convergence  of  wireless  services  allowing  access  to  different  standards  from  the  same  wireless  device;Cost  effective  design  solutions  for  intercontinental  roaming.This  requires  designs  that  work  across  multiple  wireless  standards,  can  easilybe  reused,  achieve  maximum  hardware  share  at  minimum  power  consumptionlevels  particularly  for  mobile  battery-operated  devices.While  serious  efforts  are  currently  underway  to  develop  highly  integratedsolutions  for  digital  basebands  covering  multiple  standards,  today’s  emergingmulti-standard,  multi-band  wireless  devices  use  "stacked"  transceivers,  i.e.  separate  transceivers  for  different  standards.  This  represents  a  major  bottleneck  in  attempting  to  achieve  higher  levels  of  integration  and  reduce  the  bill  of  material  for  a  multi-standard  wireless  device.  Development  of  radio  architecturesand  mixed-signal  design  solutions  that  support  multiple  standards  is  thereforeneeded.  This  is  one  of  the  main  objectives  of  this  book.This  is  the  first  book  on  the  subject  of  multi-standard  wireless  receivers.  Itcovers  both  the  analysis  and  design  aspects  of  CMOS  radio  receivers  with  primaryfocus  on  receivers  for  mobile  terminals.  The  subject  of  multi-standard  data  converter  design  for  base  stations  is  also  covered.  The  book  is  the  first  todetail  a  complete  analysis  of  a  multi-standard  receiver  chain  from  the  antennato  the  data  converter  establishing  the  design  specifications  of  all  blocks  in  boththe  radio  and  mixed-signal  parts.  The  specifications  are  conveniently  tabulatedthroughout  the  book  and  span  a  level  of  details  from  the  noise  figure  and  linearity  requirements  of  RF  blocks  down  to  such  circuit  details  as,  e.g.,  DC  gain,settling  behavior,  noise  and  matching  requirements  of  amplifiers  (OTAs)  inthe  data  converter.  The  focus  is  on  the  third-  generation  backward-compatibleUMTS  (WCDMA  and  GSM  standards)  as  well  as  the  short  distance  cordless  DECT  standard.  However,  the  techniques  and  design  methods  presented  inthe  book  can  easily  be  adapted  to  other  multi-standard  application  scenariosencompassing,  for  example,  GPS,  WLAN  and  Bluetooth.As  such  the  book  will  serve  as  a  reference  for  RF  IC  and  mixed  signaldesigners,  wireless  receiver  system  designers,  design  managers  and  projectleaders  in  industry,  particularly  those  in  the  wireless  semiconductor  industry.The  book  could  also  serve  as  a  reference  or  a  text  for  a  first  year  graduate  course  on  the  subject  for  electrical  and  /or  computer  engineering  majors.One  of  the  most  critical  challenges  to  overcome  in  the  design  of  multistandardterminals  for  mobile  and  personal  communication  systems  is  to  find  the  maximum  number  of  commonalties  amongst  the  different  wireless  standards  of  interest  to  allow  the  highest  possible  degree  of  integration,  under  the  constraints  of  low  voltage  and  low  power  consumption.  The  starting  point  in  the  design  process  of  multi-standard  terminals  is  to  set  up  a  common  system  architecture  capable  of  implementing  various  standards  and  supporting  higher  levels  of  system  integration  of  both  the  radio  and  the  digital  baseband  parts.This  involves  a  system  partitioning  strategy  leading  to  a  chip  set,  a  system  inpackage  or  ultimately  a  single  system-on-chip  solution.  This  also  calls  for  radiodesign  solutions  with  mixed  signal  strategies  that  take  full  advantage  of  CMOStechnology  scale-down  by  moving  functions,  such  as  channel  select  filtering,offset  compensation,  modulation  and  demodulation,  to  the  digital  domain.