Delta-Sigma调制器在并发双频带发射机中的应用研究

发布时间：2017-08-25 01:07

  本文关键词：Delta-Sigma调制器在并发双频带发射机中的应用研究

  更多相关文章： 频谱聚合 宽带多频 Delta-Sigma调制器 Simulink建模仿真

【摘要】：随着宽带和多频系统应用越来越广泛,非连续频谱聚合技术受到越来越多的重视。在发射机系统中,调制器件是不可或缺的一部分,其中Delta-Sigma调制器有着明显的优势,可以达到较高的转换精度和信噪比。而且通过过采样和噪声整形技术使信号带内噪声降低,达到很好的噪声整形效果。然而,应用于单频带发射机的Delta-Sigma调制器输入信号带宽较小,且不能实现非连续频谱的聚合,这将不能适应于宽带和多频带发射机系统的应用。因此,应用于宽带和多频带发射机系统的Delta-Sigma调制器研究是很有意义的。针对宽带和多频系统的应用,本文先分析了一种可应用于单频带发射机的Delta-Sigma调制器,通过对调制器参数的选择及结构的确定,求出调制器的噪声传输函数,利用MATLAB/Simulink建模仿真单频Delta-Sigma调制器,其结果表明噪声衰减较大的频带为信号本身所占据的一个频带以及远离信号的另一个空闲频带(即噪声频率空槽)。然后,本文设计了一种可应用于并发双频带发射机的Delta-Sigma调制器。由于并发传输两路不同的信号,所需载波频率不同,则分别讨论了三种条件下的频率,并基于此来计算两路调制器中各种频率空槽的位置,再由空槽位置求解噪声传输函数,根据不同的传输函数确定调制器类型是Low-pass Delta-Sigma调制器(LPDSM)还是Band-pass Delta-Sigma调制器(BPDSM),进而实现双频调制器的仿真。其结果表明计算出来的频率空槽位置与并发传输的另一路信号所需频率吻合,可以互不干扰地并发传输两路信号,实现了非连续频谱聚合,且两支路调制器类型可以同为LPDSM或BPDSM或两类型的混合组合。最后,本文分析了调制器各模块的非理想因素对调制器性能的影响,利用Simulink搭建非理想模型进行仿真,并与理想模型结果对比,其性能有所降低,但同样可以应用于并发双频带发射机系统。
【关键词】：频谱聚合 宽带多频 Delta-Sigma调制器 Simulink建模仿真
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN761;TN83
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 研究背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-11
• 1.3 本文的主要工作及创新点11-12
• 1.4 本文各章节组织12-13
• 第二章 Delta-Sigma调制器的原理和结构13-27
• 2.1 引言13
• 2.2 Delta调制到Delta-Sigma调制的演变过程13-16
• 2.3 Delta-Sigma调制器的结构类型16-20
• 2.3.1 Low-pass Delta-Sigma调制器的介绍17-18
• 2.3.2 Band-pass Delta-Sigma调制器的介绍18-20
• 2.4 Delta-Sigma调制器的性能指标20
• 2.5 过采样和噪声整形技术20-26
• 2.6 本章小结26-27
• 第三章 并发双频Delta-Sigma调制器的设计与仿真27-52
• 3.1 单频型Delta-Sigma调制器的设计27-32
• 3.1.1 Delta-Sigma调制器的参数选取27-28
• 3.1.2 Delta-Sigma调制器拓扑结构的确定28-30
• 3.1.3 Delta-Sigma调制器系统的实现30-32
• 3.2 双频型Delta-Sigma调制器的设计32-51
• 3.2.1 频率规划34-38
• 3.2.2 噪声传输函数的确定38-39
• 3.2.3 调制器结构的实现39-51
• 3.3 本章小结51-52
• 第四章 双频调制器非理想因素分析与建模仿真52-67
• 4.1 非理想因素分析与建模52-59
• 4.1.1 采样时钟抖动52-53
• 4.1.2 开关电容热噪声53-55
• 4.1.3 运放的非理想因素55-59
• 4.1.3.1 有限直流增益(Gain)55-56
• 4.1.3.2 有限单位增益带宽(GBW)和压摆率(SR)56-58
• 4.1.3.3 饱和电压(SV)58-59
• 4.2 各个非理想模型仿真59-64
• 4.2.1 对采样时钟抖动下的调制器仿真59-60
• 4.2.2 在开关电容热噪声下的调制器仿真60-61
• 4.2.3 对非理想积分器下的调制器仿真61-64
• 4.2.3.1 有反馈比例系数α时的调制器仿真61-62
• 4.2.3.2 在有限单位增益带宽和压摆率作用下的调制器仿真62-63
• 4.2.3.3 在饱和电压作用下的调制器仿真63-64
• 4.3 非理想型并发双频带调制器的系统仿真64-66
• 4.4 本章小结66-67
• 第五章 总结及展望67-69
• 5.1 全文总结67
• 5.2 展望67-69
• 附录69-75
• 参考文献75-79
• 攻读硕士学位期间完成的科研成果79-80
• 致谢80

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本文编号：734164