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超宽带极短距离无线通信技术(UWB-NFC)在我国正处于起步发展的阶段。由于超宽带(Ultra Wideband, UWB)无线通信具有的低功率谱密度、高能效等优点,在低费用的中短距离无线通信中具有独特应用优势。伴随着有线接入的普及,一米内的极短距离无线通信(如近场通信,NFC)和无线接入就变得越来越必要,极短距离无线通信的需求也日益增长。本文依托于清华大学深圳研究生院承担的“国家863计划”项目中“超宽带SOC芯片设计与组网试验研究课题”(课题编号: 2007AA01Z2b3)。根据课题要求,针对无需考虑多径效应的近场通信(NFC)信道,研制一种应用于电子设备间无线互联的高速UWB SOC接收芯片。系统芯片采用了一种新型的异步检测非相关接收方案,其核心运算单元由平方器和低通滤波器构成,能实现对射频带宽3~5GHz、传输符号速率250Mbps的超宽带(UWB)射频信号的接收。芯片具有低复杂度、低功耗、低成本、高速、高稳定性的特点。课题新颖具有实际应用价值。本文首先对现有的几种超宽带信号接收技术进行了分析,确定了一种新型的异步检测非相关UWB-NFC接收芯片设计方案。根据该方案,给出了理论算法,利用MATLAB软件验证该算法的可实施性;对芯片的系统框架进行系统电平增益分配、噪声系数核算、输出驱动能力配置等各项规划;基于0.18um RF CMOS标准工艺和1.8V工作电压,完成了芯片全系统的电路与版图设计。最后利用Cadence Spectre软件对设计芯片进行了前、后端仿真验证。后仿真结果表明,该芯片可以用于频带范围3~5GHz的超宽带近场通信(UWB-NFC)系统,能满足低功耗、高性能电子系统应用的需求,具有宽带输入匹配、噪声系数低、线性性能好、优异的电源抑制比、良好的应用价值。所设计的电路和版图通过了清华大学深圳研究生院测试审核,送交流片。