多接口电平输出的频率合成器研究及实现
发布时间：2020-12-04 15:02
随着通信技术、深空探测技术的不断发展,对频率源的性能提出了越来越高的要求。尤其是现在全球正大力发展的5G通信,相比于上一代通信技术,速率提高了100倍,时延下降了3050倍,这就需要一个精度极高、相位噪声极低、上升时间极短的频率合成器为科学研究和高性能系统的测量提供频率源。集成电路的飞速发展,促使了芯片功能和接口电平的多元化,对测量设备的接口也提出相应的要求,为了满足日益提高的测试要求,研究一种多接口电平输出、低相噪、低杂散的频率合成器势在必行。论文针对多接口电平输出的频率合成器开展了研究和设计,介绍了PLL频率合成技术、DDS频率合成技术以及DDS+PLL三种频率合成方法的原理和基本结构,并对各自的相噪和杂散性能进行了分析。提出了以小数锁相环为基础的多接口电平输出的频率合成器的的设计方案。针对方案中涉及的高频率分辨率、小数分频比引起的整数边界杂散、时间调制和高分辨相位设置等关键技术开展了论证攻关,得到有效的实现途径。完成了多接口电平输出的频率合成器硬件电路和逻辑控制程序设计,硬件电路包括频率合成模块、输出接口电平模块和时序逻辑控制模块,其中多接口电平输出模块包括...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DDS去除杂散设计
图1-3双环锁
中北大学学位论文5图1-4CG635前面板Figure1-4ThefrontpanelofCG6351.3论文内容和章节安排论文分析并设计了一种多接口输出的频率合成器，主要分为两部分，一部分是频率合成模块，另一部分是电平输出模块。其中频率合成模块采用锁相环的频率合成方式，主要考虑了如何设计输出宽范围，高精度的频率信号，以及如何避免整数边界杂散的设计。电平输出模块主要设计了如何输出多种电平模式以及相位设定和时间调制功能。第一章绪论。阐述了频率合成器的研究背景和意义，并查阅相关文献，分析了近几年国内一些院校关于频率合成器的研究成果，并叙述了斯坦福实验室和是德科技已经问世的两款产品的性能参数。第二章频率合成原理。介绍了频率合成器中常用的PLL、DDS和PLL+DDS三种频率合成方式的原理、结构、特点，详细分析了每种频率合成方法的相位噪声和杂散，并提出了抑制杂散的一些方案。第三章设计方案及关键技术分析。提出了相应的指标设计要求，以及给出了整体的设计方案。主要研究了频率分辨率、整数边界杂散的控制、高精度时间调制技术以及高分辨率相位设定技术，设计了相应的解决方案，并分析了其可行性。第四章硬件电路及程序设计。本章根据给出的技术指标要求设计了锁相环电路、整数分频器电路及程序设计、各种电平模式的输出设计、相位设定电路设计、时间调制电路设计，并给出了具体的电路以及程序撰写思路。第五章系统测试与分析。介绍了如何搭建的测试平台，并利用频谱仪对输出时钟信号的频率和相位噪声特性进行了测量，利用触发示波器对LVPECL、LVDS和RS-485
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种Ku波段小步进低相噪频率源设计[J]. 陈旭辉,李进阳,李希密,陈坤. 舰船电子对抗. 2018(05)
[2]基于DDS+PLL混合频率合成技术及噪声分析[J]. 汪海燕. 通化师范学院学报. 2018(08)
[3]小型化宽带微波频率合成器设计[J]. 刘兴,胡天涛. 电子科技. 2018(07)
[4]基于高频延迟锁相环的高性能电荷泵的设计与研究[J]. 于建华,李嘉. 中国集成电路. 2018(06)
[5]C波段宽带高速跳频频率源的设计与实现[J]. 潘阳卉,程龙宝,杨振. 无线电工程. 2018(04)
[6]简单任意波形发生器设计[J]. 王丽君,李萌. 山西电子技术. 2016(04)
[7]点对点光纤数据传输系统的设计[J]. 王思宇,洪峰. 电子技术与软件工程. 2016(14)
[8]基于FPGA的正交信号发生器设计[J]. 杨峰,文枰. 四川文理学院学报. 2015(05)
[9]一种变感式LC压控振荡器设计[J]. 周治良,郑丽娜,王书义. 自动化技术与应用. 2015(05)
[10]RF芯片测试技术研究[J]. 余琨. 中国集成电路. 2015(03)
博士论文
[1]基于时间拉伸的光学模数转换系统关键技术研究[D]. 彭迪.电子科技大学 2017
[2]TD-LTE射频拉远系统中时钟同步和峰均比抑制技术的研究[D]. 向坤.南开大学 2014
硕士论文
[1]CMOS高速可调频锁相环设计[D]. 蒋祥倩.黑龙江大学 2018
[2]ETC系统中专用短程通信技术基带电路的设计与实现[D]. 李海洋.西安电子科技大学 2017
[3]10GHz SerDes扩频锁相环关键技术研究[D]. 张良.西安电子科技大学 2017
[4]基于DDS技术采用FPGA的信号发生器设计与实现[D]. 肖奕寒.湖南大学 2017
[5]铝离子光频标中DDS信号源的研制[D]. 葛亚鹏.华中科技大学 2017
[6]应用于多模无线通信系统的分数分频器的研究与设计[D]. 孙越.东南大学 2017
[7]高速采样中的低抖动时钟源的研究与实现[D]. 鲁凌菁.电子科技大学 2016
[8]基于DDS和PLL的低相噪频率合成器的优化设计[D]. 崔俊.华中科技大学 2015
[9]应用于高速串行接口的高性能锁相环设计与实现[D]. 邱玉松.湖南大学 2015
[10]小数分频锁相环设计及其杂散与噪声的抑制补偿[D]. 袁珩洲.国防科学技术大学 2014
本文编号：2897808
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DDS去除杂散设计
图1-3双环锁
中北大学学位论文5图1-4CG635前面板Figure1-4ThefrontpanelofCG6351.3论文内容和章节安排论文分析并设计了一种多接口输出的频率合成器，主要分为两部分，一部分是频率合成模块，另一部分是电平输出模块。其中频率合成模块采用锁相环的频率合成方式，主要考虑了如何设计输出宽范围，高精度的频率信号，以及如何避免整数边界杂散的设计。电平输出模块主要设计了如何输出多种电平模式以及相位设定和时间调制功能。第一章绪论。阐述了频率合成器的研究背景和意义，并查阅相关文献，分析了近几年国内一些院校关于频率合成器的研究成果，并叙述了斯坦福实验室和是德科技已经问世的两款产品的性能参数。第二章频率合成原理。介绍了频率合成器中常用的PLL、DDS和PLL+DDS三种频率合成方式的原理、结构、特点，详细分析了每种频率合成方法的相位噪声和杂散，并提出了抑制杂散的一些方案。第三章设计方案及关键技术分析。提出了相应的指标设计要求，以及给出了整体的设计方案。主要研究了频率分辨率、整数边界杂散的控制、高精度时间调制技术以及高分辨率相位设定技术，设计了相应的解决方案，并分析了其可行性。第四章硬件电路及程序设计。本章根据给出的技术指标要求设计了锁相环电路、整数分频器电路及程序设计、各种电平模式的输出设计、相位设定电路设计、时间调制电路设计，并给出了具体的电路以及程序撰写思路。第五章系统测试与分析。介绍了如何搭建的测试平台，并利用频谱仪对输出时钟信号的频率和相位噪声特性进行了测量，利用触发示波器对LVPECL、LVDS和RS-485
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种Ku波段小步进低相噪频率源设计[J]. 陈旭辉,李进阳,李希密,陈坤. 舰船电子对抗. 2018(05)
[2]基于DDS+PLL混合频率合成技术及噪声分析[J]. 汪海燕. 通化师范学院学报. 2018(08)
[3]小型化宽带微波频率合成器设计[J]. 刘兴,胡天涛. 电子科技. 2018(07)
[4]基于高频延迟锁相环的高性能电荷泵的设计与研究[J]. 于建华,李嘉. 中国集成电路. 2018(06)
[5]C波段宽带高速跳频频率源的设计与实现[J]. 潘阳卉,程龙宝,杨振. 无线电工程. 2018(04)
[6]简单任意波形发生器设计[J]. 王丽君,李萌. 山西电子技术. 2016(04)
[7]点对点光纤数据传输系统的设计[J]. 王思宇,洪峰. 电子技术与软件工程. 2016(14)
[8]基于FPGA的正交信号发生器设计[J]. 杨峰,文枰. 四川文理学院学报. 2015(05)
[9]一种变感式LC压控振荡器设计[J]. 周治良,郑丽娜,王书义. 自动化技术与应用. 2015(05)
[10]RF芯片测试技术研究[J]. 余琨. 中国集成电路. 2015(03)
博士论文
[1]基于时间拉伸的光学模数转换系统关键技术研究[D]. 彭迪.电子科技大学 2017
[2]TD-LTE射频拉远系统中时钟同步和峰均比抑制技术的研究[D]. 向坤.南开大学 2014
硕士论文
[1]CMOS高速可调频锁相环设计[D]. 蒋祥倩.黑龙江大学 2018
[2]ETC系统中专用短程通信技术基带电路的设计与实现[D]. 李海洋.西安电子科技大学 2017
[3]10GHz SerDes扩频锁相环关键技术研究[D]. 张良.西安电子科技大学 2017
[4]基于DDS技术采用FPGA的信号发生器设计与实现[D]. 肖奕寒.湖南大学 2017
[5]铝离子光频标中DDS信号源的研制[D]. 葛亚鹏.华中科技大学 2017
[6]应用于多模无线通信系统的分数分频器的研究与设计[D]. 孙越.东南大学 2017
[7]高速采样中的低抖动时钟源的研究与实现[D]. 鲁凌菁.电子科技大学 2016
[8]基于DDS和PLL的低相噪频率合成器的优化设计[D]. 崔俊.华中科技大学 2015
[9]应用于高速串行接口的高性能锁相环设计与实现[D]. 邱玉松.湖南大学 2015
[10]小数分频锁相环设计及其杂散与噪声的抑制补偿[D]. 袁珩洲.国防科学技术大学 2014
本文编号：2897808
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