臺灣博碩士論文加值系統

本論文主要是討論無線區域網路IEEE802.11b之接收端基頻電路的自動增益控制器。 為了要使基頻端接收訊號振幅滿足類比數位轉換器轉換範圍，我們提出兩種控制方法─比例積分控制與模糊比例積分控制。透過Synopsys軟體模擬與Altera FLEX10K50E模擬板實驗數據，分析兩種控制法則對系統運算延遲與收斂時間的影響。並證實加入模糊控制後控制器的確有較好的強健性與容錯性。

This thesis aims at the automatic gain controller (AGC) design for a IEEE 802.11b baseband processor receiver. We propose Fuzzy PI control strategy to regulate the amplitude of the input signal to the baseband A/D converter. The operational delay and the system convergence are analyzed through a software package Synopsys and FPGA emulators Altera FLEX10K50E. Robustness and fault tolerance are verified through experimental results.

第一章 序 論 1
1.1歷史與研究動機 1
1.2無線區域網路應用 1
1.3章節介紹 2
第二章 無線區域網路架構 4
2.1簡介 4
2.2無線區域網路規格 4
2.2.1 無線區域網路標準 4
2.2.2 802.11訊框格式 6
2.3直接序列展頻 7
2.4接收端架構 9
2.5自動增益控制器 12
第三章 自動增益控制器設計 13
3.1簡介 13
3.2粗調控制器設計 14
3.3比例積分控制器設計 15
3.4模糊控制器設計 16
3.4.1模糊PI控制器架構 17
3.4.2模糊化 18
3.4.3模糊規則 19
3.4.4解模糊化 24
3.5模擬結果與討論. 25
第四章 硬體實現與模擬 33
4.1簡介 33
4.2自動增益控制器晶片設計 34
4.2.1自動增益控制器架構 34
4.2.2模糊化電路 36
4.2.3模糊規則 37
4.2.4解模糊化電路 38
4.2.5模糊比例積分控制器電路 38
4.3模擬結果 39
4.3.1功能方塊與合成後結果 40
4.3.2結果比較 42
第五章 FPGA驗證 44
5.1簡介 44
5.2控制器設計流程 45
5.3電路實現 47
第六章 結 論 52
參考文獻 53

[1] IEEE Std. 802.11, “Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications ,” November 1997.
[2] IEEE Std. 802.11b,“Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical
Layer(PHY)specifications:Higher-Speed Physical Layer Extension in the2.4GHz
Band,” September 1999.
[3] 張呈源，無線區域網路互補碼調變之架構與效益分析，國立中興大學電機工程研究所碩士論文，民國90年。
[4] Intersil Corporation, HFA 3863B: Data Sheet, Filer Number 4856, April 2000.
[5] Intersil Coporation, HFA3783:Data Sheet, Filer Number 633.3,November2000.
[6] Zhen-Yu Zhao, Masayoshi Tomizuka and Satoru Isaka, “Fuzzy Gain Scheduling
of PID Controllers,” IEEE Transactions on Systems, vol. 23, no. 5,pp.1392-1398,
September/October 1993.
[7] K. S. Tang, Kim Fung Man, Guanrong Chen and Sam Kwong, “ An Optimal Fuzzy PID Controller, ” IEEE Transactions on Industrials Electronics, vol. 48, no. 4, pp.757-765, August 2001.
[8] Jing Li and Bao-Sheng Hu, “ The Architecture of Fuzzy PID Gain Conditioner and Its FPGA Prototype Implementation,” Systems Engineering Institute, Xian
Jiao Tong University.
[9] Mahmoud A. and D. Jayabharathi, “ FPGA for Fuzzy Controllers, ” IEEE Transactions on Systems, vol. 25, no. 1, pp.213-216, January 1995.
[10] 王進德、蕭大全，類神經網路與模糊控制理論入門，全華圖書，
民國90年。
[11] 王文俊，認識Fuzzy，全華圖書，民國91年。
[12] 鄭懿讚，無線網路，學貫圖書，民國90年。
[13] John M. Khoury , “ On the Design of Constant Settling Time AGC Circuits,”
IEEE Transactions on Circuit and Systems, vol.45, no.3, pp.283-294,March
1998.
[14] 董孟昌，展頻無線區域網路之自動增益控制器設計，電腦與通
訊，民國85年。
[15] 陳文江，高速無線區域網路的發展與標準制定近況，電腦與通
訊，民國88年。
[16] Richard van Lee, “Delay Spread Requirements for Wireless Networks LAN
in the 2.4GHz and 5GHz Bands,” IEEE P802.11-97/125.
[17] Tsung-Tai Huang, Hung-Yuan Chung and Jin-Jye Lin “A Fuzzy PID Controller
Being Like Parameter Varying PID , ” IEEE International Fuzzy Systems
Proceedings, pp.269-276,August 1999.
[18] Hiroyuki Watanabe, Wayne D. Dettloff, and Kathy E. Yount, “ A VLSI Fuzzy
Logic Controller with Reconfigurable, Cascadable Architecture,” IEEE Journal
of Solid-State Circuit, vol.25,no.2,pp.376-382,April 1990.
[19] Petr Pivonka, “ Comparative Analysis of Fuzzy PI/PD/PID Controller Based
on Classical PID Controller Approach, “ Bmo University Technology, Faculty
of Electrical Engineering and Communication Department of Control. WWW
page : http://www.feec.vutbr.cz/~pivonka/.
[20] Alessandra Costa, Alessandro De Gloria , Paolo Faraboschi, Andrea Pagni, and
Gianguidd Rizzotto, “ Hardware Solutions for Fuzzy Control,” Proceedings of
The IEEE, vol.83, no.3, pp.422-432, March 1995.