本文關(guān)鍵詞：基于DDS和PLL的低相噪頻率合成器的優(yōu)化設(shè)計(jì)　出處：《華中科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 頻率源 鎖相環(huán) 輔助鎖定 低雜散 低相位噪聲

【摘要】：隨著現(xiàn)代社會(huì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)通信的工作量日益增大,這對(duì)現(xiàn)代通信系統(tǒng)而言是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn),大量的信息傳遞和通道的并行對(duì)通信設(shè)備提出了很高的要求。物聯(lián)網(wǎng)、雷達(dá)和測(cè)試儀器等各方面的發(fā)展都需要一個(gè)性能優(yōu)異的頻率合成器提供信號(hào)源,對(duì)頻率源的頻帶范圍、相噪和雜散表現(xiàn)、頻率穩(wěn)定度以及跳頻時(shí)間都提出了更高的要求。信息化時(shí)代帶動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,頻率源作為電子通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵模塊,擁有著巨大的市場(chǎng)需求和廣闊的發(fā)展前景。這也促使工程師們對(duì)其性能進(jìn)行不斷地提升和完善。本文首先介紹了頻率合成技術(shù)的相關(guān)理念、實(shí)現(xiàn)方式以及鎖相式頻率合成技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況和研究背景。簡(jiǎn)單闡述了鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)的基本理論,并分析了其相位噪聲和雜散特性。之后,基于現(xiàn)有的DDS模塊研究討論了多種DDS+PLL的優(yōu)化方案,包括DDS與PLL環(huán)外混頻、DDS與PLL環(huán)內(nèi)混頻、DDS直驅(qū)PLL和DDS直驅(qū)結(jié)合內(nèi)插的結(jié)構(gòu),并確定了初步的技術(shù)方案,針對(duì)此結(jié)構(gòu)濾波困難的問(wèn)題,相應(yīng)設(shè)計(jì)了一個(gè)預(yù)鎖定結(jié)構(gòu)來(lái)輔助鎖定,改變主環(huán)反饋頻率便于濾波處理。在兼顧成本和系統(tǒng)復(fù)雜度的基礎(chǔ)上,最終確立了采用具備雙環(huán)結(jié)構(gòu)的DDS與PLL環(huán)內(nèi)混頻方案。根據(jù)確立的方案進(jìn)行合理的器件選型、仿真設(shè)計(jì),參考芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)搭建了完整的電路原理圖,完成了PCB版圖的繪制,并逐步焊接與完成了系統(tǒng)的制作。最后的測(cè)試表明,所制作的頻率源具有優(yōu)異的相位噪聲表現(xiàn),在10kHz頻偏處的相位噪聲優(yōu)于-115dBc/Hz,雜散抑制優(yōu)于-67dBc,后續(xù)針對(duì)系統(tǒng)輸出頻率范圍和鎖定時(shí)間的不足提出了改進(jìn)建議。
[Abstract]:With the development of computer technology in modern society, the workload of network communication is increasing day by day, which is a great challenge to modern communication system. A large number of information transfer and channel parallel to the communication equipment put forward very high requirements. The development of Internet of things radar and testing instruments and other aspects of the development need a frequency synthesizer with excellent performance to provide a signal source. Higher requirements for frequency range, phase noise and spurious performance, frequency stability and frequency hopping time are put forward. The information age drives the continuous development of the communication industry. Frequency source is a key module in electronic communication system. There is a huge market demand and broad development prospects. This also urges engineers to continuously improve and improve their performance. Firstly, this paper introduces the related concepts of frequency synthesis technology. The development and research background of phase-locked frequency synthesis technology at home and abroad. The basic theory of PLL structure and its phase noise and spurious characteristics are briefly expounded. Then the phase noise and spurious characteristics of PLL structure are analyzed. Based on the existing DDS modules, several optimization schemes of DDS PLL are discussed, including DDS and PLL outer mixing DDS and PLL internal mixing. DDS direct drive PLL and DDS direct drive combined with interpolation structure, and determined the preliminary technical scheme, aiming at this structure filter difficult problem, corresponding design a pre-lock structure to assist locking. Changing the feedback frequency of the main loop is convenient for filtering and processing. On the basis of considering the cost and the complexity of the system. Finally, the scheme of internal mixing of DDS and PLL with double loop structure is established. According to the established scheme, reasonable device selection and simulation design are carried out. Reference to the data manual of the chip to build a complete circuit schematic, completed the PCB layout drawing, and gradually welding and completion of the system. Finally, the test shows. The frequency source has excellent phase noise performance, the phase noise at 10kHz frequency offset is better than -115dBc / Hzand the spurious suppression is better than -67dBc. Suggestions for improvement of system output frequency range and locking time are put forward.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN74

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