應用於身體感測網路低複雜度載波頻率偏移估計與補償晶片設計

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Title:	應用於身體感測網路低複雜度載波頻率偏移估計與補償晶片設計
Authors:	邱威豪林光浩
Contributors:	電子工程系
Keywords:	心電圖同步載波頻率偏移人體區域網路
Date:	2013
Issue Date:	2013-08-05 15:34:42 (UTC+8)
Publisher:	台中;國立勤益科技大學
Abstract:	隨著無線通訊技術的蓬勃發展，無線通訊技術已經能應用於人體內外，形成人體區域網路（Body Area Network, BAN）。由於近年來人口老化及少子化的影響，如何將無線通訊技術以及醫療技術合併應用於老人健康照護成為未來趨勢。目前以人體周圍的設備，例如隨身攜帶的手錶、感測器、手機以及人體內部 (即侵入式晶片)等均可成為無線通訊專用系統。而無線網路受限於外在環境的影響(Channel Effect)，使得傳送訊號會因為訊號衰落(Additive White Gaussian Noise； AWGN)、多路徑效應(Multipath Propagation Effect)，或是打雷干擾等種種因素造成突發性錯誤(burst-error)使得網路無法正常傳輸。本論文提出一基於ZigBee物理層規範之身體區域網絡系統的同步架構。我們使用前導碼(preamble)的前端部分做相關性運算進行符元檢測，然後計算通道效應帶來的影響，例如，載波頻率偏移（CFO）。透過接收端之互相關及自相關硬體架構運算出載波偏移數值，並用以偵測及補償載波頻率偏移之影響。本文使用系統模擬之發送端信號並經由接收端的補償後，其中可檢測的載波頻率偏移弧度正確的誤差小於10-3。並利用TSMC 0.18μm製作實體電路晶片，晶片共包含8萬1千個邏輯閘(gate count)，面積大小為1.375*1.366mm2。
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