大规模MIMO外部本振的研究
发布时间：2021-10-28 15:38
随着移动通信技术的迅猛发展,对数据处理以及传输的速度提出了更高的要求。为了满足日益增长的需求,在目前的研究中,大规模MIMO被看作是实现5G通信系统的关键技术。在通信收发系统中,频率源的品质对系统性能有着重要的影响,在大规模MIMO通信系统中,对本振信号的性能提出了更多的要求以及更大的挑战。本文主要设计了应用于大规模MIMO射频收发机的外部本振系统。输出8个通道,频率点为7GHz的高品质本振信号。同时还要输出8对符合JESD204B标准的时钟同步信号。在分析了系统所需求本振信号的性能指标的基础上,采用被广泛使用的频率合成技术—锁相环实现本振信号的合成。并通过提升参考频率等方法,改善本振信号的性能。同时利用EDA软件仿真设计了功率分配网络以及放大滤波链路,以获得8路一致性较高的高性能本振信号。此外为了满足多通道、宽带宽以及高速率的数据传输与处理,在大规模MIMO收发系统中采用高速数据传输JESD204B标准。本文的另一个任务是为整个系统提供8对时钟同步信号。利用时钟发生器芯片尝试了多种时钟生成模式,确定时钟生生成的方式,并通过芯片的延迟来调整信号时序,使得8对时钟同步信号实现同源同相。最...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 发展及现状
1.2.1 频率合成技术的发展
1.2.2 频率合成发展现状
1.3 论文研究内容及意义
1.4 论文组织结构
第二章 本振源设计理论
2.1 锁相环结构与理论
2.1.1 鉴相器
2.1.2 环路滤波器
2.1.3 压控振荡器
2.2 锁相环性能指标
2.2.1 相位噪声
2.2.2 杂散性能
2.2.3 变频时间
2.3 本章小结
第三章 本振模块的设计
3.1 系统指标及整体方案
3.2 系统参考源设计
3.2.1 恒温晶振性能
3.2.2 锁相电路设计
3.3 本振模块设计
3.3.1 单片集成VCO+PLL的频率合成器设计方案
3.3.2 独立VCO和PLL芯片的频率合成设计方案
3.3.3 利用混频的频率合成设计方案
3.4 本章小结
第四章 功率分配链路的设计
4.1 功率分配器理论及性能
4.1.1 功率分配器理论
4.1.2 Wilkinson功率分配器的基本指标
4.2 功分器的设计
4.2.1 一分八功分器设计
4.2.2 集总元件功分器设计
4.3 链路放大与滤波
4.4 本章小结
第五章 时钟同步与SYSREF信号
5.1 JESD204B时钟同步与SYSREF信号介绍
5.2 系统时钟信号的指标需求
5.3 系统时钟同步与SYSREF信号设计
5.4 本章小结
第六章 系统实现与测试
6.1 整体设计与实现
6.2 整体板测试
6.2.1 参考信号测试
6.2.2 本振信号测试
6.2.3 时钟信号测试
6.3 本章小节
第七章 总结与展望
7.1 本文工作总结
7.2 今后工作展望
致谢
参考文献
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于JESD204B协议的数据传输接口设计[J]. 周典淼,徐晖,陈维华,李楠,孙兆林,刁节涛. 电子科技. 2015(10)
[2]基于DDS和直接频率合成技术的超宽带捷变频源设计与实现[J]. 刘林,田进军,刘朝辉. 兵工学报. 2010(12)
[3]高阶有源锁相环路滤波器的设计与仿真[J]. 海森. 科学技术与工程. 2009(09)
[4]频率合成器技术发展动态[J]. 万天才. 微电子学. 2004(04)
博士论文
[1]面向下一代移动通信系统的多通道射频收发信机以及频率源的研究[D]. 黄维辰.东南大学 2017
硕士论文
[1]宽带频率源的研制[D]. 陈翘.东南大学 2015
[2]面向5G通信的射频关键技术研究[D]. 杨彬祺.东南大学 2015
[3]宽带无线通信系统的频率合成器研究[D]. 夏毛毛.东南大学 2015
[4]Ka波段低相噪锁相倍频源[D]. 庞春辉.电子科技大学 2014
[5]8mm频率合成器技术研究[D]. 崔苇波.电子科技大学 2014
[6]Ku波段频率合成器的设计与实现[D]. 刘梦龙.南京理工大学 2014
[7]微波多频段高品质本振源研究[D]. 杨超越.电子科技大学 2013
[8]超宽带低相位噪声频率源的实现[D]. 许明.西安电子科技大学 2013
[9]锁相环中鉴相器和环路滤波器的设计[D]. 刘颖.西安电子科技大学 2013
[10]基于DDS技术的毫米波雷达收发器频综的研制[D]. 朱宁.电子科技大学 2009
本文编号：3463011
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 发展及现状
1.2.1 频率合成技术的发展
1.2.2 频率合成发展现状
1.3 论文研究内容及意义
1.4 论文组织结构
第二章 本振源设计理论
2.1 锁相环结构与理论
2.1.1 鉴相器
2.1.2 环路滤波器
2.1.3 压控振荡器
2.2 锁相环性能指标
2.2.1 相位噪声
2.2.2 杂散性能
2.2.3 变频时间
2.3 本章小结
第三章 本振模块的设计
3.1 系统指标及整体方案
3.2 系统参考源设计
3.2.1 恒温晶振性能
3.2.2 锁相电路设计
3.3 本振模块设计
3.3.1 单片集成VCO+PLL的频率合成器设计方案
3.3.2 独立VCO和PLL芯片的频率合成设计方案
3.3.3 利用混频的频率合成设计方案
3.4 本章小结
第四章 功率分配链路的设计
4.1 功率分配器理论及性能
4.1.1 功率分配器理论
4.1.2 Wilkinson功率分配器的基本指标
4.2 功分器的设计
4.2.1 一分八功分器设计
4.2.2 集总元件功分器设计
4.3 链路放大与滤波
4.4 本章小结
第五章 时钟同步与SYSREF信号
5.1 JESD204B时钟同步与SYSREF信号介绍
5.2 系统时钟信号的指标需求
5.3 系统时钟同步与SYSREF信号设计
5.4 本章小结
第六章 系统实现与测试
6.1 整体设计与实现
6.2 整体板测试
6.2.1 参考信号测试
6.2.2 本振信号测试
6.2.3 时钟信号测试
6.3 本章小节
第七章 总结与展望
7.1 本文工作总结
7.2 今后工作展望
致谢
参考文献
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于JESD204B协议的数据传输接口设计[J]. 周典淼,徐晖,陈维华,李楠,孙兆林,刁节涛. 电子科技. 2015(10)
[2]基于DDS和直接频率合成技术的超宽带捷变频源设计与实现[J]. 刘林,田进军,刘朝辉. 兵工学报. 2010(12)
[3]高阶有源锁相环路滤波器的设计与仿真[J]. 海森. 科学技术与工程. 2009(09)
[4]频率合成器技术发展动态[J]. 万天才. 微电子学. 2004(04)
博士论文
[1]面向下一代移动通信系统的多通道射频收发信机以及频率源的研究[D]. 黄维辰.东南大学 2017
硕士论文
[1]宽带频率源的研制[D]. 陈翘.东南大学 2015
[2]面向5G通信的射频关键技术研究[D]. 杨彬祺.东南大学 2015
[3]宽带无线通信系统的频率合成器研究[D]. 夏毛毛.东南大学 2015
[4]Ka波段低相噪锁相倍频源[D]. 庞春辉.电子科技大学 2014
[5]8mm频率合成器技术研究[D]. 崔苇波.电子科技大学 2014
[6]Ku波段频率合成器的设计与实现[D]. 刘梦龙.南京理工大学 2014
[7]微波多频段高品质本振源研究[D]. 杨超越.电子科技大学 2013
[8]超宽带低相位噪声频率源的实现[D]. 许明.西安电子科技大学 2013
[9]锁相环中鉴相器和环路滤波器的设计[D]. 刘颖.西安电子科技大学 2013
[10]基于DDS技术的毫米波雷达收发器频综的研制[D]. 朱宁.电子科技大学 2009
本文编号：3463011
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