面向Sub-GHz無線通信技術(shù)的低功耗小數(shù)分頻頻率綜合器設(shè)計(jì)
發(fā)布時間:2020-12-03 03:23
日益普及的無線通訊網(wǎng)絡(luò)加快了復(fù)雜無線設(shè)備系統(tǒng)的革新和部署,無線產(chǎn)品已成為我們生活中密不可分的一部分,我們周圍分布著大量的無線終端和各種應(yīng)用系統(tǒng),如智能家居、自動抄表、照明系統(tǒng)、無線體域網(wǎng)、工業(yè)系統(tǒng)、醫(yī)療監(jiān)護(hù)、生物傳感、安全系統(tǒng)和環(huán)境應(yīng)用系統(tǒng)等。Sub-GHz無線通信技術(shù)廣泛應(yīng)用于這些無線設(shè)備及應(yīng)用中。而頻率綜合器作為無線通訊系統(tǒng)中提供本振頻率的重要模塊,有著不可替代的重要意義。論文的主要研究工作是基于Sub-GHz無線通信技術(shù),使用GSMC130nmRF工藝,設(shè)計(jì)了一款可用于無線收發(fā)系統(tǒng)中的低功耗、小型化的頻率綜合器。以下是詳細(xì)的研究工作內(nèi)容。第二章,論文先介紹了頻率綜合器的原理,還介紹了幾種頻率綜合器的架構(gòu)和相應(yīng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。針對電荷泵鎖相環(huán)型頻率綜合器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),論文從系統(tǒng)和電路的角度,詳細(xì)闡述了其中的核心電路模塊,包括鑒頻鑒相器、電荷泵、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器、分頻器、Delta-Sigma調(diào)制器。論文的第三章主要介紹了每個電路模塊的設(shè)計(jì)方法和步驟,同時針對每個模塊的特定問題簡述了一些學(xué)術(shù)研究成果以及本文創(chuàng)新的解決方案。比如介紹了可解決鑒頻鑒相器死區(qū)效應(yīng)和周期滑移問題的解決方案;提...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-10環(huán)路仿真驗(yàn)證結(jié)果??
(a)采用傳統(tǒng)CP結(jié)構(gòu)的鎖相環(huán)相位噪聲曲線;?(b)本文提出的CP結(jié)構(gòu)的鎖相環(huán)相位噪聲曲線??圖3-9兩種CP結(jié)構(gòu)的鎖相環(huán)相位噪聲曲線??所以在設(shè)計(jì)中,可以考慮采用一定的方法降低芯片面積。在差分的LF中,可以考慮將??兩個第一電容合并為一個共用的電容,這樣可以減少第一電容3/4的面積。也有另一種芯片??小型化的考慮是可以將LF的器件設(shè)計(jì)在片外,這樣也可以大幅度減少芯片的面積,但是這??樣的做法需要特別注意的是對LF的輸入輸出信號做充分的屏蔽和保護(hù),避免受到其他信號??的干擾。??以二階的LF為例,本節(jié)將介紹LF的設(shè)計(jì)方法,主要分為以下幾個步驟。??一、傳遞函數(shù)推導(dǎo)??第一步工作,推導(dǎo)傳遞函數(shù)。根據(jù)上一章的介紹,現(xiàn)將頻率綜合器各個模塊的傳遞函??數(shù)列表如下:??表3-1頻率綜合器各個模塊的傳遞函數(shù)列表??傳遞函數(shù)_??PFD?h??CP?Irp??I?p??l+.RiCig???RiClC2s2+(Cl^C2)s??VCO?27r/C\/(70???.s???"DIV?忐一??之后推導(dǎo)得到開環(huán)傳遞函數(shù):??I^Kyco?l+Jl^s?L?(3.7)??°?s?+?(C,?+?C2)s?Ndiv?K?}??閉環(huán)傳遞函數(shù):
圖3-27兩種DSM結(jié)構(gòu)的相位噪聲仿真結(jié)果??當(dāng)調(diào)制器輸出序列的周期較短或周期性太強(qiáng),則輸出頻譜中會出現(xiàn)較大的雜散。為??打亂DSM輸出序列的規(guī)律性,本文還采用了隨機(jī)抖動技術(shù),將隨機(jī)數(shù)添加至小數(shù)分頻比??輸入的最低位,這樣將大幅度增大輸出序列的周期,減少雜散。對于本設(shè)計(jì)中字長較長??48??
本文編號:2895912
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-10環(huán)路仿真驗(yàn)證結(jié)果??
(a)采用傳統(tǒng)CP結(jié)構(gòu)的鎖相環(huán)相位噪聲曲線;?(b)本文提出的CP結(jié)構(gòu)的鎖相環(huán)相位噪聲曲線??圖3-9兩種CP結(jié)構(gòu)的鎖相環(huán)相位噪聲曲線??所以在設(shè)計(jì)中,可以考慮采用一定的方法降低芯片面積。在差分的LF中,可以考慮將??兩個第一電容合并為一個共用的電容,這樣可以減少第一電容3/4的面積。也有另一種芯片??小型化的考慮是可以將LF的器件設(shè)計(jì)在片外,這樣也可以大幅度減少芯片的面積,但是這??樣的做法需要特別注意的是對LF的輸入輸出信號做充分的屏蔽和保護(hù),避免受到其他信號??的干擾。??以二階的LF為例,本節(jié)將介紹LF的設(shè)計(jì)方法,主要分為以下幾個步驟。??一、傳遞函數(shù)推導(dǎo)??第一步工作,推導(dǎo)傳遞函數(shù)。根據(jù)上一章的介紹,現(xiàn)將頻率綜合器各個模塊的傳遞函??數(shù)列表如下:??表3-1頻率綜合器各個模塊的傳遞函數(shù)列表??傳遞函數(shù)_??PFD?h??CP?Irp??I?p??l+.RiCig???RiClC2s2+(Cl^C2)s??VCO?27r/C\/(70???.s???"DIV?忐一??之后推導(dǎo)得到開環(huán)傳遞函數(shù):??I^Kyco?l+Jl^s?L?(3.7)??°?s?+?(C,?+?C2)s?Ndiv?K?}??閉環(huán)傳遞函數(shù):
圖3-27兩種DSM結(jié)構(gòu)的相位噪聲仿真結(jié)果??當(dāng)調(diào)制器輸出序列的周期較短或周期性太強(qiáng),則輸出頻譜中會出現(xiàn)較大的雜散。為??打亂DSM輸出序列的規(guī)律性,本文還采用了隨機(jī)抖動技術(shù),將隨機(jī)數(shù)添加至小數(shù)分頻比??輸入的最低位,這樣將大幅度增大輸出序列的周期,減少雜散。對于本設(shè)計(jì)中字長較長??48??
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