小数分频频率综合器的研究与实现
发布时间：2020-08-23 14:48
【摘要】：在无线射频通信领域当中,频率合成器在射频芯片当中己肩负着举足轻重的作用,而△Σ分数型频率合成器相比于整数型频率合成器,最小的输出频率分辨率可以是不受限于输入参考频率的大小,而设定为比参考频率小很多的值,并且也可以使输出的频率进行快速切换等一系列优点而受被广泛的应用。频率合成器本质上是一个基于负反馈的自控系统,在设计时需要兼顾系统的噪声特性、系统的稳定性及系统的锁定时间,而这三个特性之间常常又相互影响相互制约,因此设计频率合成器时需要对这几个性能进行综合考虑。。本文从锁相环的小信号模型开始进行分析,建立了锁相环的开环系统函数,并根据负反馈原理得闭环系统函数,并且分别推导出了整数型锁相环与分数型锁相环中每个模块的对锁相环关系环系统中所贡献的噪声,并且也给出了环路带宽与锁定时间的经验公式,以此建立起这些参数间的联系。对整数与分数型锁相环中的每个模块做了充分的说明,尤其是对△Σ调制器的分析及原理说明做了较为深入的研究,并建立出了一种基于SIMULINK的仿真模型。也对常用的二阶与三阶环路滤波器进行了公式推导,并推导出环路中滤波器参数的求解公式。在进行锁相环设计时,本文采用了基于MASH 1-1-1 ΔΣ调制器的分数型锁相环结构,为了抑制△Σ调制器在环路带宽内所引入的杂散,及输出序列的周期性,在电路当中引入了线性移位寄存器对△Σ调制器的后两级的进位端口进行加抖,实验证明了该技术可以很好的抑制低频处的杂散并且也消除了△Σ调制器输出序列的周期性。通过最终对系统的仿真与性能评估,频率合成器的工作频率是1410MHz-1690Mhz两路正交输出(最终需要经两分频输出705M～845M),最小的频率步长约为396Hz,带外的相噪约为-125dBc@1MHz,130dBc@2MHz,整体的功耗约为8mW。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN911.8
【图文】：
样值进行分级，而这里的量化值对量化单位的比值只能是整数，而原始的采样值肯定逡逑会有不可以被△整除的部分，这样便引入了量化误差，这个量化误差的范围为：－０．５逡逑Ａ？０．５Ａ之间，如图２－１８所示，根据量化的结果与Ａ的比值进行编码，成为不同的阶逡逑数的数字编码。逡逑图２－１９给出了量化噪声的概率谱密度与功率谱密度（ＰＳＤ），图中的＆表示的采逡逑样频率。逡逑噪声概率谱密度逡逑Ａ／２逦Ａ邋／２邋噪声逡逑噪声功率谱密度逡逑WW逡逑－ｆｓ／２逦ｆｓ／２逡逑图２．１９量化噪声的概率谱和功率谱密度逡逑从而量化噪声的功率为：逡逑＾２ｒｍｓ邋＝邋＾＼ｅ２ｐ（ｘ）邋ｄｅ邋＝邋＾ｆ＼ｅ２邋ｄｅ邋＝邋￣＾逦（２－３８）逡逑式中，ｅ是量化误差，ｐ（ｘ）是概率密度函数。逡逑在普通采样定率基础上，提高采样频率／ｓ，使采样频率远高于奈低频率N希剑布福义险獗闶枪际酢Ｈ缤迹玻玻八荆悄慰固夭裳牍裳街植裳绞较碌墓β叔义掀锥员韧迹筛猛伎梢钥闯觯饬街植裳绞较略肷芄β氏嗤褂霉裳际蹂义虾螅植荚谛藕牌荡械脑肷崦飨约跣。佣岣吡诵旁氡取ｅ义希玻靛义
本文编号：2801657
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN911.8
【图文】：
样值进行分级，而这里的量化值对量化单位的比值只能是整数，而原始的采样值肯定逡逑会有不可以被△整除的部分，这样便引入了量化误差，这个量化误差的范围为：－０．５逡逑Ａ？０．５Ａ之间，如图２－１８所示，根据量化的结果与Ａ的比值进行编码，成为不同的阶逡逑数的数字编码。逡逑图２－１９给出了量化噪声的概率谱密度与功率谱密度（ＰＳＤ），图中的＆表示的采逡逑样频率。逡逑噪声概率谱密度逡逑Ａ／２逦Ａ邋／２邋噪声逡逑噪声功率谱密度逡逑WW逡逑－ｆｓ／２逦ｆｓ／２逡逑图２．１９量化噪声的概率谱和功率谱密度逡逑从而量化噪声的功率为：逡逑＾２ｒｍｓ邋＝邋＾＼ｅ２ｐ（ｘ）邋ｄｅ邋＝邋＾ｆ＼ｅ２邋ｄｅ邋＝邋￣＾逦（２－３８）逡逑式中，ｅ是量化误差，ｐ（ｘ）是概率密度函数。逡逑在普通采样定率基础上，提高采样频率／ｓ，使采样频率远高于奈低频率N希剑布福义险獗闶枪际酢Ｈ缤迹玻玻八荆悄慰固夭裳牍裳街植裳绞较碌墓β叔义掀锥员韧迹筛猛伎梢钥闯觯饬街植裳绞较略肷芄β氏嗤褂霉裳际蹂义虾螅植荚谛藕牌荡械脑肷崦飨约跣。佣岣吡诵旁氡取ｅ义希玻靛义
本文编号：2801657
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