脑电可穿戴无线射频发射芯片系统的研究

• 作者: 刘军涛 孙建辉 徐声伟 王蜜霞 蔡新霞
• 来源期刊: 光电子
• 学科: 工学
• 关键词: 脑电EEG 数模混合芯片设计 FSK/OOK 射频直接上变频 相位噪声 DSP流水硬件加速器
• 年，卷（期）: gdz,（2）
• 页码范围: 39-46
• 页数: 8页
• 分类号: TN7

摘要

针对脑电EEG (electroencephalograph)传感网络近距离无线传输与可穿戴应用的需要,给出了一款无线射频电路控制系统:集成了模拟电路(8通道低噪声脑电放大器与中速SAR-ADC模数转换)、信道编码EEG-DSP加速器、射频发射芯片。在ISM-2.4 GHz波段,射频物理层使用射频直接上变频架构,通过FSK/OOK (on-off-keying)的数据调制方式;重点优化基于PLL的频率综合器(PLL-FS)与可开关的E类功率放大器(PA-E);PLL-FS具有低相位噪声(?119 dBc/Hz@1 MHz)、锁定时间短(28~60 us)、环路特性好的特点;PA优化了输出功率(4~5 dBm)、功率增加效率PAE(25%)、S-参数等。流水EEG-DSP负责整体系统控制、数据缓存、精简无线信道编码以及输出码流调制射频电路。设计利用Cadence Co.的SpecterRF软件、Synopsys Co.的系列数字软件/Caliber软件进行了功能仿真/物理版图验收,设计使用SmicRF180 nm数模混合工艺进行了加工,流片回来的测试结果表明EEG-DSP与射频发射芯片可以满足实际应用。