基于fpga的rfic测试平台的硬件电路设计与实现

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1、隶劫大·粤硕士学位论文基于FPGA的RFIC测试平台的硬件电路设计与实现研究生姓名：胡圭导师姓名：昱建龌麴拯TheHardWareCircuitDesignandimplementationofRFICTestingPlatfOmbasedonFPGAAThesisSubmittedtoSoutheastUniVersityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYHuJiSuDervisedbV3UDervlSeQDVProf．essorWuJian．huiandSeniorEngi

2、neerY：hJian一1iSenlOrEn91neerYUJlan—nSch001ofSof陬，areSoutheastUniVersityJune2015独创性声明东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：盘查日期：叫东南

3、大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：立I导师签名：羔』乏埤日摘要随着无线通信技术的发展，射频芯片的性能变得尤为重要，高效、可靠的测试成为设计中一个不可缺少的环节。本文基于这样的背景，结合国内外在芯片测试方面的研究现状，设计

4、了一种通用的测试平台，该平台包括待测件、测试板、PC机和测试仪器。本文的主要工作是完成测试平台的硬件电路设计，包括FPGA控制基板的设计、电源设计和基带电路设计。设计的难点在于保证基带信号在测试平台上的性能，使之传输性能受硬件电路的影响达到最小，因此本文在保证测试平台功能的基础上，对基带信号进行了优化。基带信号在测试平台上以模拟差分对的形式连接待测器件和转换器，测试板上的外围电路会在差分对上产生共模噪声，对基带信号造成影响，从而影响测试平台的可靠性。本文首先分析了共模噪声产生的原因，然后对滤波系统等效阻抗网络进行建模分析，得出阻

5、抗不匹配会影响共模噪声向差模信号的转换。本文在硬件电路上设计一种平衡结构的共模滤波器对基带信号进行优化设计，该滤波器采用对称的滤波网络，设计中考虑了PCB走线及元件的寄生参数对阻抗的影响，该共模滤波器能在最大程度抑制差分对中的共模噪声，从而保证基带信号的质量。最后，本文对测试平台进行了验证。根据实测差分信号优化前后的眼图对比可知，共模噪声减小了0．12v，测试平台的基带发射信号SNR提升了2dB，基带接收信号SNR提升了3dB。另外，对系统待测件控制性能的测试结果表明，测试板可以提供多路自由可调的电源信号，且电源负载电流可测。动

6、态测试所需的可调IO电平转换时间为0．836¨s，达到了设计要求。时钟幅度、频率、频偏和抖动都满足设计指标。关键词：I强IC，测试平台，FPGA，模拟基带，共模滤波器Abs仃actAbstractWiththedeVelopmentofwirelesscommunicationtecllIlology，theperfomanceofradio仔equencyintegratedcircuit(RFIC)isbecomingmoreimponant，inwhiche衔cientandreliabletestisindispensa

7、ble．Basedonthisback铲oundandthepresentresearchesonICtest，aco舢[nonI{FICtestplatfonnisproposedinthisthesis，whichconsistsofdeViceundertest(DUT)，testboard，personalcomputer(PC)andtestins仃uments．Themainworkistocompletethetestplatfornlhardwarecircuitdesign，includingFPGAcontr

8、01boarddesign，powersupplydesignandbasebandcircuitdesign．Thedi伍cultyofthisdesignisthatthetransmissionpe怕姗anceisminimizedbythehardwar