頻率合成技術(shù)就是利用若干個(gè)穩(wěn)定、準(zhǔn)確的頻率源通過一系列處理技術(shù)產(chǎn)生所需高穩(wěn)定度和高準(zhǔn)確度的參考頻率的技術(shù)。頻率綜合器又叫頻率合成器,是無線通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件,在收發(fā)信機(jī)、雷達(dá)、通信設(shè)備、檢測(cè)儀器等電子設(shè)備中被廣泛使用。跳頻通信就是針對(duì)傳統(tǒng)無線通信技術(shù)常遇到的偵聽,干擾等問題,運(yùn)用頻率合成技術(shù)產(chǎn)生的一種抗干擾性能極強(qiáng)的通信方式。跳頻速度作為跳頻通信抗干擾性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一,是近年來在國(guó)內(nèi)外電子對(duì)抗領(lǐng)域一直以來的研究熱門。鎖相環(huán)因其頻率準(zhǔn)確度高,抗干擾能力強(qiáng),在現(xiàn)代頻率合成技術(shù)中比較受歡迎,對(duì)于鎖相環(huán)頻率綜合器來說,提高跳頻速度的關(guān)鍵是提高鎖相環(huán)的鎖定速度。針對(duì)這一應(yīng)用背景,本文首先闡述了頻率合成技術(shù)的概念和發(fā)展現(xiàn)狀,鎖相環(huán)作為相干間接頻率合成法的關(guān)鍵技術(shù),相較于傳統(tǒng)頻率合成技術(shù)具有輸出信號(hào)穩(wěn)定、準(zhǔn)確等優(yōu)勢(shì)。其中近年來興起的小數(shù)分頻鎖相環(huán)可以在保證較高鑒相頻率的基礎(chǔ)上滿足小頻率步進(jìn)的要求,這就進(jìn)一步改善了環(huán)路的抗噪性能。本文其次對(duì)鎖相環(huán)的基本理論和基本分析方法進(jìn)行了詳細(xì)論述,給出了相位噪聲和雜散的定義以及估計(jì)方法,針對(duì)快速鎖定技術(shù),選用了合適的鎖相環(huán)芯片,結(jié)合鎖相環(huán)原理和國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)研究了幾種常用的改善快鎖性能的方法。最后本文針對(duì)一些高集成度的鎖相環(huán)芯片在應(yīng)用到快速鎖定頻率綜合器時(shí),其提供的快速鎖定功能不能有效改善鎖定時(shí)間這一工程現(xiàn)狀,在所用芯片的基礎(chǔ)上驗(yàn)證分析了通過變環(huán)路帶寬改善鎖定時(shí)間的方法,給出了快速鎖定頻率綜合器的具體設(shè)計(jì)方法,詳細(xì)總結(jié)了從方案設(shè)計(jì)到PCB布板再到系統(tǒng)調(diào)試的設(shè)計(jì)和工作流程,完成了高集成度的寬帶鎖相環(huán)芯片ADF4350快速鎖定功能的實(shí)際應(yīng)用,成功通過改變鎖定時(shí)的環(huán)路帶寬解決了鎖定時(shí)間與低相噪、低雜散之間的矛盾,取得了較好的鎖定時(shí)間、雜散和相噪指標(biāo)。另外,為了實(shí)際應(yīng)用考慮,本文在單環(huán)快速鎖定頻率綜合器的基礎(chǔ)上,結(jié)合“雙環(huán)乒乓式”跳頻方法做了一個(gè)鎖相環(huán)跳頻源應(yīng)用實(shí)例,為該芯片及類似鎖相環(huán)芯片的應(yīng)用提供了參考。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN74
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語對(duì)照表
第一章 緒論
    1.1 頻率合成技術(shù)
    1.2 本文的研究背景及意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 研究的主要工作和論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 電荷泵鎖相環(huán)的理論分析
    2.1 電荷泵鎖相環(huán)的基本結(jié)構(gòu)和線性模型
    2.2 鎖相環(huán)的基本功能模塊
        2.2.1 鑒相器
        2.2.2 電荷泵
        2.2.3 環(huán)路濾波器
        2.2.4 壓控振蕩器
        2.2.5 N分頻器
    2.3 相位噪聲分析
        2.3.1 相位噪聲的定義
        2.3.2 鎖相環(huán)相位噪聲分析
        2.3.3 相位噪聲優(yōu)化設(shè)計(jì)
    2.4 雜散分析
        2.4.1 參考雜散
        2.4.2 小數(shù)雜散
        2.4.3 其他種類的雜散
第三章 鎖相環(huán)頻率綜合器設(shè)計(jì)
    3.1 縮短鎖定時(shí)間的方法
        3.1.1 VCO頻段預(yù)置法
        3.1.2 變環(huán)路帶寬法
        3.1.3 提高鑒相頻率法
        3.1.4 周跳減少法
    3.2 設(shè)計(jì)指標(biāo)要求
    3.3 頻率綜合器設(shè)計(jì)方案
        3.3.2 相位噪聲估計(jì)
        3.3.3 抑制輸出雜散
    3.4 頻率綜合器詳細(xì)電路設(shè)計(jì)
        3.4.1 輸出級(jí)電路設(shè)計(jì)
        3.4.2 環(huán)路濾波器仿真設(shè)計(jì)
        3.4.3 鎖定指示電路設(shè)計(jì)
        3.4.4 單片機(jī)的設(shè)計(jì)
        3.4.5 電路圖的設(shè)計(jì)
        3.4.6 PCB的設(shè)計(jì)
    3.5 基于鎖相環(huán)的快速跳頻源設(shè)計(jì)
        3.5.1 基于鎖相環(huán)的快速跳頻源的設(shè)計(jì)思路
        3.5.2 “乒乓式”跳頻源的設(shè)計(jì)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 頻率綜合器測(cè)試與結(jié)果分析
    4.1 鎖定時(shí)間的測(cè)量
        4.1.1 鎖定指示
        4.1.2 時(shí)間測(cè)量
    4.2 實(shí)驗(yàn)方法
    4.3 結(jié)果分析
        4.3.1 雜散測(cè)試結(jié)果分析
        4.3.2 相位噪聲測(cè)試結(jié)果分析
        4.3.3 鎖定時(shí)間分析
        4.3.4 優(yōu)化后的測(cè)試結(jié)果
        4.3.5 基于鎖相環(huán)的跳頻源的測(cè)試
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)束語
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介

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本文編號(hào)：2875817