符合IEEE802.15.4标准的收发机结构设计

IEEE802.15.4标准定义了无线个域网的物理层和MAC层规范,它的突出特点是低速率、低功耗。文章介绍了该标准的特性,说明了其物理层、MAC层工作的过程。符合该标准的接收机结构有两种：低中频和零中频：发射机结构也有两种：直接上变频和VCO调制。文章对这几种结构进行了分析,比较了其优缺点。

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20 0 7年第 2 4卷第 1期

微电子学与计算机

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符合砸E 8 21. E 0 . 4标准的收发机结构设计 5马振强李国林(华大学电子工程系，京 10 8 )清北 0 0 4摘要： I E 8 21 .准定义了无线个域网的物理层和 MA E E 0 . 4标 5 C层规范，的突出特点是低速率、功耗。文章介它低

绍了该标准的特性，明了其物理层、 C层工作的过程。符合该标准的接收机结构有两种：中频和零中频；说 MA低发射机结构也有两种：接上变频和 V O调制。文章对这几种结构进行了分析，较了其优缺点。直 C比

关键词：IE 821.,i e, E E 0. 4Z be收发机，中频，中频， 5 g低零直接上变频，C V O调制中图分类号： N 3 T42文献标识码： A文章编号： 0 0 7 8 (07 0 - 13 0 10— 10 2 0 ) l0 7 - 3

S r c u e De i n o h a s e v r Co p i n o t u t r sg ft e Tr n c i e m l tt a

I EEE8 2 1 . t n a d 0 . 54 S a d rMA Z e -i g L u -n h nqa, I ol n G i( eat et f lc oi E g er g s gu nvrt, e ig10 8 ) D pr n et nc n i e n,Ti h aU i sy B in 0 0 4 m oE r n i n ei j Abtat T eIE 8 21 . s n adseie eP yi lP Y adMei A cs ot lM C lyr o A src: h E E 0 . 4 t dr p c st h s a (H ) n da cesC n o ( A )aes f 5 a i f h c r WP N

( rls Pr nlAe e ok,wt t h rc r t so o rt ad lw— o e.T i at l svs8 b e Wi es es a raN t r) i e caat s c flw—a o pw r hs rc l r f e o w h h e i i en ie e id s r t n o h ef au e i EE 0 . 54 a d a My st e s u tr ft eta s ev rc mp i t o t e s n ad e c p i ft e tr n I E8 2 1 ., i o n n￣ t cu e

o h r c ie o l t d r . h r n n a th a Ke r s I E 0 .54 Z g￣, r s ev r L w- F Z r - F Di c o v rin VCO mo u ai n y wo d: E E8 2 1 ., ib T a c ie, o I, e o I, r tc n e o, n e s d lt o

l引言在过去几年里无线网络技术得到了迅速的发

展。些技术中有很多是用来提高数据率、长通这延信距离的。如 8 21、例 0 .l蓝牙技术以及移动通信和卫星通信等。在这些应用领域中需要一种低速率、低功耗、低成本且高稳定性的网络技术。

IE 8 21.准就是为满足这种需求而制定的。 E E 0 .54标

2垭咖 21. .54标准简介I E 8 21 .准是一种应用于 WP N的标 E E 0 . 4标 5 A准。 A中的设备除了物理层和 MA WP N C层之外。还图1 WP中设备的各层定义 AN

应该包括网络层以及应用层等 .些层的协议是由这组建于 20 0 2年 8月的 Zge i e联盟来制定的。它的 b任务是以 I E 8 21 .准为基础 . E E 0 . 4标 5进行其高层应

IE 8 21 .准中 MA E E 0 . 4标 5 C层的主要功能包括

进行信道接人、同步、理和使用 G S(管 T保证时隙 )、帧校验和确认帧回复等。MA C帧的一般格式如表 1 所示。首先是 MA C帧头，括帧控制域、列号和包序地址域；后是 MA然 C负载，负载的数据长度是可变的，与帧头、尾加起来不能超过 17字节；但帧 2最后

用、测试和市场推广等方面的工作。Zg e i e标准 1 b . 0已经于 2 0 0 4年 1 2月获得通过 .0 5年 6月公开发 20

布.目前已经有超过 7千个公司和设计者个人申请

下载了该标准 IE 821.标准和 Z be E E0. 4 5 i e联盟分 g别定义了 WP N设备中的不同层 .具体关系如图 A其1示所收稿日期： 0 5 l一 9 2 0一 l2 基金项目：国家重大基础研究 (7 )目 ( 2 00 60 ) 93项 G 0 0 3 5 8

是 MA C帧尾，内容是帧校验序列，用 1采 6位 C C R校验。

IE 8 21. E E 0 .5 4标准定义了两个物理层 .6/ 8

8 95 z 2 G z 1 MH和 . H。物理层的主要功能包括启动和 4

关闭射频收发器、在当前的信道中进行能量检测、

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