5篇关于毫米波的计算机毕业论文

今天分享的是关于毫米波的5篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到毫米波等主题,本文能够帮助到你

基于CMOS工艺的毫米波混频器研究与设计

这是一篇关于混频器,CMOS,毫米波,汽车雷达的论文, 主要内容为随着毫米波技术的飞速发展,汽车雷达作为辅助驾驶中的关键传感器,受到了学术界和工业界的广泛关注。由于混频器的频率转换功能至关重要,因此混频器视为射频收发系统中的核心模块。得益于硅基工艺的日益成熟,现如今相应的晶体管特征频率已经能够满足W波段集成电路的设计需求。混频器作为毫米波汽车雷达芯片中的关键模块,对射频系统性能起到关键作用。本文在CMOS毫米波有源混频器方面开展了深入研究。本文的研究内容主要分为以下两个部分:1.77GHz高增益低噪声下变频混频器的研究与设计。为了提高传统混频器在毫米波段的增益,本文设计并分析了一种新型的高增益、低噪声CMOS有源下变频混频器。在设计中采用了改进型跨导提升技术和PMOS动态开关电路,以达到提高跨导和消除噪声的效果。为了提高混频器的性能,设计的结构主要是基于Gilbert单元混频器,并结合并联LC谐振网络、最佳偏置电路和输出buffer电路来实现。仿真结果表明,该下混频器的工作频率为71-86GHz,最大转换增益为18.4d B,LO-RF隔离度大于60d B。在中频频率为200MHz时,测得单边带噪声系数为9.2d B。在1.2V电压和2d Bm的LO功率下,混频器消耗的功率为6.96m W。2.应用于雷达系统的高线性度宽带下混频器的研究与设计。为了解决雷达接收机的线性失真问题,本文提出并设计了一款具有高线性度的90GHz宽带下混频器。在混频器的跨导级,采用了交叉耦合电容和改进型后失真(post distortion,PD)技术,消除三阶非线性带来的影响,有效提高了混频器的线性度。同时,跨导级采用电感负反馈结构以提高线性度,并且电感通过与电容谐振,有效提高了信号的带宽。此外,输出端引入了中频放大器结构,增强电路的增益性能。仿真结果表明,对于工作在82-100GHz频率范围内的有源下变频混频器,最终实现9.2d B的最大电压转换增益,10.3d B的单边带噪声系数,13.7d Bm的输入三阶交调点。混频器电路在1.2V低压下功耗为7.3m W。在本项工作中,使用的混频器设计均采用TSMC 90-nm CMOS工艺。电路设计和前仿真使用先进设计系统(Advanced Design system,ADS)软件进行,最后的版图设计使用Cadence Virtuoso工具实现。以上仿真结果表明,混频器的所有性能参数都符合预期的设计指标。

毫米波5G终端设备OTA测试系统的设计与实现

这是一篇关于毫米波,5G终端设备,OTA测试的论文, 主要内容为目前5G已逐渐开始商用,5G终端产品也陆续发布,但所用频段均为FR1低频段资源,尚未使用毫米波FR2频段。随着5G技术的不断发展,终将采用FR2毫米波频段,毫米波才能真正的达到5G所描述的Gbit的峰值速率和毫米级的时延特性。所有的终端设备在上市发布前,都要经过相关认证机构的认证测试后,验证其射频性能符合标准才能够发布销售,因此,毫米波5G终端测试系统的实现对5G的商用有巨大推动作用,同时测量结果能够为终端设备的性能优化提供方向,有利于产品的完善。本文对工作在毫米波频段的5G终端用户设备设计并实现了一套完整的自动化测试系统,既保留了传统的无源测试同时又能够采用OTA(Over The Air)的测试方式对5G终端设备进行测量,本文内容主要有以下三个方面:1、对测试理论及测试方法的研究。介绍了 5G终端测试的相关理论,从有源测试(即OTA测试)和无源测试两个方面对测试指标进行了相关叙述,无源测试测试内容主要有方向图的测量和增益的测量,OTA测试的主要是对有效全向辐射功率、总辐射功率和有效全向灵敏度、总辐射灵敏度的测量,对上述测试指标进行研究并完成了相应测试方案的设计。同时,根据测试指标及测试方案,分析了测试系统所要采取的坐标系统以及不同坐标系下的极化问题,并根据方案进行了链路校准的方案设计。2、硬件系统和软件系统的设计与实现。根据设计的测试方案对硬件系统进行总体方案的设计,包括测试仪器,测量暗室,转台等硬件以及链路的组建。在完成硬件的环境搭建后开始进行软件系统的开发,软件系统包括测试软件和数据处理软件两部分,测试软件由参数测量模块和仪器驱动模块组成,参数测试模块是系统的操作中心,实现仪器的连接,并对测试参数进行配置实现相应测试功能,并向其它模块发送指令完成测试功能;仪器驱动模块用来控制硬件设备,比如测试仪器,转台等;数据处理软件包括图形处理模块和数据处理模块,是系统计算的核心,负责对测试得到的原始数据进行分析计算,获取增益、总辐射功率、总辐射灵敏度等指标,以图形界面或文件的形式进行展示,并对切面方向图的主瓣电平、主瓣宽度、副瓣电平和副瓣宽度等波束参数进行算法的设计实现。最后各模块通过人机交互界面整合在一起,组成完整的自动化测试软件系统。3、对系统的测试验证。在完成测试系统的实现后,对标准角锥喇叭天线进行仿真设计,得到理想的仿真结果,并对仿真的角锥喇叭在28GHz频段下进行实际测量,获取系统的实际测量数据用于和仿真结果进行对比,验证测试系统的正确性以及软件的功能性。之后对5G手机进行了 28G频段实际测试。

智能反射面辅助的毫米波通信系统下行链路传输方案设计

这是一篇关于毫米波,智能反射面,相移设计,机器学习,复数神经网络的论文, 主要内容为随着无线通信技术的不断发展,通信系统对可达速率的要求越来越高。在第五代移动通信系统(The Fifth Generation of Mobile Communication Systems,5G)中,毫米波通信技术作为关键支撑技术之一,近年来受到广泛关注。毫米波频带资源丰富,可以显著提升通信系统性能。但是,毫米波频段高、传输损耗大、易被障碍物遮挡,不利于广域覆盖。智能反射面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)的引入有望解决毫米波通信系统的覆盖问题。智能反射面由大量低成本的无源器件组成,通过改变这些器件的参数可以实现对反射信号的调控。同时,由于增加了一条额外的信号传播链路,智能反射面有助于解决障碍物遮挡问题。然而,智能反射面辅助的毫米波通信系统性能提升的关键在于恰当设计反射面的相移矩阵,即反射信号的被动波束赋形。现有方案往往采用主被动波束赋形的联合设计,受限于反射相移的恒模约束,算法复杂度较高,实际部署难度较大。针对上述问题,本文在智能反射面辅助的毫米波系统下行链路中,以可达速率最大化为优化目标,开展智能反射面相移设计研究。具体研究内容如下。第一,基于经典优化理论,研究智能反射面的相移设计问题。首先,建立引入智能反射面后系统的接收信号以及信道模型,并以可达速率为优化目标提出智能反射面相移设计的优化问题;然后,针对目标函数形式复杂而难以优化的问题,利用矩阵特征值的性质,推导其下界并表示为矩阵迹的函数,从而将原优化问题转换为对矩阵迹的下界进行优化;接着,针对智能反射面相移恒模的非凸约束,利用连续凸近似(Successive Convex Approximation,SCA)等两种方法对优化问题进行转化并求解;最后,仿真结果表明,与现有文献中方案相比,所提方法可以达到更高的系统可达速率且复杂度极低。第二,基于机器学习理论,研究智能反射面的相移设计问题。首先,由于通信系统中信号、信道以及智能反射面的相移通常都采用复数表现形式,本文针对性的设计了复数神经网络,能够根据输入的信道状态信息,输出优化后反射面相移系数;其次,针对反射相移的恒模约束问题,在复数神经网络的输出层引入特殊设计的激活函数,可以实现复数的相位提取功能;再次,针对训练数据中最优反射相移难以获取的问题,采用无监督学习方法,设计了基于可达速率最大化的损失函数;然后,推导了后向传播算法中各层参数的梯度表达式;最后,仿真结果表明,所提神经网络训练收敛速度快,与基于经典优化理论算法相比,可以实现更高的系统可达速率。