頻率綜合器是一種高精度、高穩(wěn)定的頻率產(chǎn)生系統(tǒng),用于在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收機(jī)中產(chǎn)生重要的本振信號。隨著衛(wèi)星通信的快速發(fā)展,頻率綜合器的使用范圍越來越廣,所以在當(dāng)今的衛(wèi)星通信中,要求接收機(jī)能夠兼容多種工作場合的工作頻段。因此,更大的頻率輸出范圍,更低的系統(tǒng)噪聲和系統(tǒng)功耗,易于小型集成化成為了頻率綜合器芯片的設(shè)計目標(biāo)。出于信道間隔和信道切換靈活度的考慮,小數(shù)型頻率綜合器取代整數(shù)型頻率綜合器成為了更好的選擇。本文選取鎖相環(huán)作為衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)系統(tǒng)中頻率綜合器的結(jié)構(gòu)�；谛�(shù)分頻鎖相環(huán)系統(tǒng)的復(fù)雜性,頻率綜合器采用自頂向下的設(shè)計流程,首先通過MATLAB對鎖相環(huán)進(jìn)行穩(wěn)定性分析和環(huán)路參數(shù)的確定,然后利用Cadence平臺進(jìn)行電路級設(shè)計,從而保證鎖相環(huán)系統(tǒng)的可靠性。在完成鎖相環(huán)系統(tǒng)電路級設(shè)計之后,還需要對系統(tǒng)進(jìn)行性能評估,得到鎖相環(huán)系統(tǒng)的整體噪聲性能。在分析系統(tǒng)噪聲性能時,本文首先推導(dǎo)和分析了鎖相環(huán)系統(tǒng)的噪聲傳遞函數(shù),并通過噪聲傳遞函數(shù)為鎖相環(huán)系統(tǒng)建立了MATLAB噪聲模型,將電路各模塊單獨仿真時得到的噪聲數(shù)據(jù)導(dǎo)入至MATLAB噪聲模型中,擬合成最終的整體系統(tǒng)噪聲。傳統(tǒng)運放型電荷泵受工藝角和環(huán)境溫度的影響,會惡化電荷泵的充放電電流,使充放電電流不匹配。本文提出了一種新型電荷泵電路,根據(jù)電荷泵工作時工藝角和溫度的不同,在電荷泵電路中加不同的補(bǔ)償電流。補(bǔ)償電流降低了電荷泵的電流失配比,優(yōu)化了整體環(huán)路的相位噪聲。本文詳細(xì)分析了整數(shù)分頻和小數(shù)分頻的特點,枚舉了不同的小數(shù)分頻方案,根據(jù)數(shù)字調(diào)制器的原理特點,設(shè)計了一款輸入位寬20bit的MASH1-1-1數(shù)字調(diào)制器,通過了Cadence平臺的驗證,完成了MASH1-1-1數(shù)字調(diào)制器的版圖。本文采用SMIC0.18umCMOS工藝設(shè)計了一款小數(shù)型鎖相環(huán)頻率綜合器。通過仿真結(jié)果表明,頻率綜合器的輸出頻率范圍為1.45GHz~1.8GHz,相位噪聲為-121dBc/Hz@1MHz,鎖定時間為12us左右,整個鎖相環(huán)頻率綜合器芯片符合衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收機(jī)的指標(biāo)。
【學(xué)位單位】：桂林電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN74;TN967.1
【部分圖文】：

第二章 頻率綜合器系統(tǒng)的分析與建模表 2-1 三階低通濾波器參數(shù)C1(pF) C2(pF) R2(k ) C3(pF) R3(k )0.58 21.88 65.6 0.3 50.7

19圖 2-18 參考源頻率噪聲情況圖 2-18 可知，鎖相環(huán)頻率綜合器在參考頻率 163Mrad/s 處，對應(yīng)的參-59.4dB。這說明在鎖相環(huán)頻率綜合器系統(tǒng)當(dāng)中，參考源噪聲被環(huán)路有

圖 2-19 閉環(huán)函數(shù)幅頻特性 2-19 展示了整個鎖相環(huán)頻率綜合器的閉環(huán)系統(tǒng)特性，從圖中可知，系約為 4.73Mrad/s。§2.4.2 系統(tǒng)的噪聲于鎖相環(huán)頻率綜合器系統(tǒng)復(fù)雜龐大，系統(tǒng)在電路級仿真時容易出現(xiàn) PN斂的現(xiàn)象，加上電路級仿真速度相對較慢。為了加快噪聲仿真速度AB 平臺搭建對應(yīng)的噪聲等效模型，將各個模塊的單獨噪聲擬合為系統(tǒng)為一種較優(yōu)的解決方案。根據(jù)鎖相環(huán)頻率綜合器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，建立對應(yīng)型，如圖 2.20 所示。+VCOPFD+CP+LFICP/2π F(s) KVCO/s1/NdivDivider+ +Prescaler1/Npre++ +
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

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本文編號：2863513