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JSSC 2012第1期RF & Wireless0.18μm

A 024-nJb Wireless Body-Area-Network Transceiver With Scalable Double-FSK Modula

采用0.18μm CMOS技术实现高效能无线体域网收发器,支持双FSK调制。
0.18μm CMOS, 1V, 10Mb/s
无线体域网双FSK调制共振匹配接触阻抗传感低功耗
创新点1:共振匹配技术(RM)通过优化人体信道通信(BCC)的共振特性,显著提高了信号传输效率和质量。该技术基于Maxwell方程的理论分析,实现了对信道特性的精确匹配,降低了能量损耗,提升了系统整体能效。
创新点2:接触阻抗传感技术(CIS)通过实时监测和调整接触阻抗,有效减少了因人体信道变化引起的信号衰减。这一技术结合可重构低噪声放大器(LNA),进一步优化了接收信号的稳定性,确保了高数据速率下的可靠通信。
创新点3:双FSK调制方案通过可扩展的设计满足了IEEE 802.15.6任务组的规范要求。该方案采用基于分频器的数字双FSK调制器,不仅实现了低功耗(0.24 nJ/bit接收,0.2 nJ/bit发送),还支持高数据速率(10 Mb/s),显著提升了系统的灵活性和兼容性。
创新点4:电流复用宽带解调器通过共享电流路径,降低了接收器的功耗(2.4 mW),同时保持了高带宽性能。这一电路创新结合了分频器基的本地振荡器(LO)生成和占空比校正技术,进一步优化了接收器的能效和信号处理能力。
Abstract
An energy-ef ficient wireless body-area-network (WBAN) transceiver is implemented in 0.18- mC M O St e c h - nology with 1-V supply voltage. For the low energy consumption, the body channel communication (BCC) PHY is utilized with the theoretical results of Maxwell’s equation analysis behind the BCC. Based on the channel analysis, the resonance matching (RM) and contact impedance sensing (CIS) techniques are proposed to enhance the quality of the body channel. A double-FSK modu- lation scheme is