طراحي و شبيه‌سازي مدار تبديل فوريه آنالوگ 8 نقطه‌اي با توان مصرفي پايين و سرعت بالا براي مقابله با اختلال در گيرنده‌ GPS

كارشناسي ارشد

در اين پايان‌نامه، جمع‌آوري اطلاعات و ارائه ساختاري جديد و كارآمد در زمينه طراحي و پياده‌سازي مدار DFT هشت نقطه‌اي به‌صورت آنالوگ حالت-جريان با ورودي تفاضلي مي‌باشد. كاربرد اين مدار مقابله با اختلال (جمينگ) در گيرنده‌ GPS است. در گيرنده GPS بلوكي با ماهيت مقابله با جمينگ قبل از AGC قرار داده مي‌شود كه بتواند محدوده فركانسي جمينگ را تشخيص داده، سپس تا حد امكان آن‌را تضعيف نمايد. روش‌هاي مختلفي براي مقابله با جمينگ وجود دارد. از ميان آن‌ها به‌عنوان يك روش كارآمد مي‌توان توسط تبديل فوريه سيگنال دريافتي را به حوزه فركانس برد و پس از محاسبه حد آستانه، همه انرژي طيفي بيش از آستانه را حذف كرده تا سيگنال مورد نظر حاصل شود. سپس توسط معكوس تبديل فوريه طيف اصلاح شده مجددا به حوزه زمان برگردانده مي‌شود. در اين‌جا هسته اصلي بلوك كاهش اختلال پردازنده تبديل فوريه گسسته است. از آن‌جا كه GPS بيش‌تر در تجهيزات قابل حمل كاربرد دارد، بنابراين بايد به موضوع توان مصرفي توجه ويژه‌اي شود. تمركز اصلي اين پايان‌نامه در جهت ارائه مدار تبديل فوريه آنالوگ 8 نقطه‌اي با توان مصرفي كم و سرعت زياد براي بلوك مقابله با اختلال مي‌باشد. در اين پايان‌نامه دو ساختار پيشنهادي جهت پياده‌سازي مدار 8-DFT آنالوگ مطرح شده‌ است. در يكي از اين روش‌ها توان و سطح مصرفي كمينه شده و ديگري داراي سرعت پاسخ‌دهي زيادتري مي‌باشد. لازم به ذكر است كه هر دو ساختار پيشنهادي در تمامي پارامترها شامل توان و سطح مصرفي، سرعت و ميزان خطا و دقت خروجي نسبت به روش رايج مدل پروانه‌اي داراي برتري مي‌باشند. به‌علاوه توسط استفاده از آينه جريان كسكود ولتاژ كم NMOS و بار كسكود ولتاژ كم PMOS طرح پيشنهادي مي‌تواند محدوده وسيعي از جريان ورودي با دقت زيادي را پشتيباني نمايد. هم‌چنين، مراحل طراحي از طريق ساده‌سازي روابط DFT مورد بررسي قرار گرفته‌اند. شبيه‌سازي‌ها با استفاده از نرم‌افزار ADS با تكنولوژي 0.13μm TSMC و نرم‌افزار MATLAB انجام شده‌ است. نتايج شبيه‌سازي نشان مي‌دهند كه 8-DFT پيشنهادي در حالت تفاضلي مختلط توانسته با حدود 5 برابر كاهش زمان به سرعت پاسخ‌دهي 3.98ns و توان مصرفي 37.57mW و ميانگين خطا حدود 1% در محدوده تغييرات جريان ورودي بين 0 تا 100µA دست‌يابد. به‌علاوه جريان مصرفي 8-DFT در حالت تفاضلي مختلط برابر با 37.67mA از منبع تغذيه 1.2V مي‌باشد. واژه‌هاي كليدي: سيستم‌ موقعيت‌ياب جهاني، تبديل فوريه‌ي سريع آنالوگ، FFT هشت نقطه‌اي، مدل پروانه‌اي، حالت-جريان، حالت- ولتاژ، مقابله با اختلال، جمينگ، عدم تطابق، آينه جريان، كسكود ولتاژ كم.

190237

دانشگاه علم و صنعت ايران

الكترونيك

دكتر سيد محمدرضا موسوي ميركلايي