Decimation and channel selection filter for WCDMA

Abstract

Tässä diplomityössä suunniteltiin ja toteutettiin CMOS-teknologialla digitaalinen desimointi- ja kanavasuodatin WCDMA-järjestelmään. Piirille on integroitu neljä peräkkäinkytkettyä suodatinta, sekä mittauksien vaatima ohjauslogiikka. Piirit ovat toteutettu SGS Thompsonin 0.35 µm BiCMOS teknologialla.

Delta-sigma modulaattori, jonka kanssa suodatin on suunniteltu toimimaan, antaa ulostulonaan kuusitoistakertaisesti ylinäytteistetyn signaalin, joka pitää desimoida neljällä siten, että laskostunut kohina pysyy -95 dB:n alla. Tämän lisäksi suodattimen pitää toimia kanavasuodattimena, jonka tavoitteet ovat -30 dB:n ISI ja -40 dB:n sekä -60 dB:n vaimennukset.

Työssä käsitellään desimoinnin ja kanavasuodatuksen teoriaa, sekä FIR-suodattimien ja niiden osien rakenteita. Teoriassa käydään läpi pienen tehonkulutuksen aiheuttamia vaatimuksia suodatinsuunnittelulle sekä toteutetun suodattimen ratkaisuja, kuten CSD-kertoimia sekä äärellisen sananleveyden vaikutuksia. Tavoitteena on verrata toteutetun suodattimen tehonkulutusta vastaavaan analogiseen toteutukseen.

Suodattimen mittaustulokset vastasivat hyvin simulointituloksia. Mitatusta tehonkulutuksesta havaittiin, ettei digitaalinen toteutus vielä yllä yhtä hyvään tehonkulutukseen kuin vastaava analoginen toteutus.