本文關(guān)鍵詞：多模多標(biāo)準(zhǔn)射頻接收機(jī)中小數(shù)分頻器和AFC的設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 多模多標(biāo)準(zhǔn) 小數(shù)頻率綜合器 小數(shù)分頻器 自動(dòng)頻率校準(zhǔn) 相位切換

【摘要】：無(wú)線通信技術(shù)的高速發(fā)展和數(shù)據(jù)流量的不斷提升,對(duì)系統(tǒng)的性能和集成度提出了日趨嚴(yán)苛的要求,而在一個(gè)芯片上集成多種模式的無(wú)線通信系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用前景,因此支持多模式多標(biāo)準(zhǔn)的射頻收發(fā)機(jī)成為了人們的研究熱點(diǎn)。而高精度、高頻譜純度和寬輸出頻率范圍的頻率綜合器對(duì)多模式多標(biāo)準(zhǔn)射頻收發(fā)機(jī)具有重要意義。本文將對(duì)小數(shù)分頻器和自動(dòng)頻率校準(zhǔn)頻率綜合器中必不可少的模塊進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)。本文首先介紹了小數(shù)頻率綜合器的基本原理,分析了各個(gè)子模塊及其線性模型,推導(dǎo)了鎖相環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù),并且根據(jù)線性模型研究了鎖相環(huán)環(huán)路的穩(wěn)定性和相位噪聲模型。在此基礎(chǔ)上,完成了一個(gè)寬帶小數(shù)頻率綜合器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)指標(biāo)要求設(shè)計(jì)了小數(shù)分頻器,主要包括高速二分頻器、0.5步進(jìn)可編程分頻器和△-Σ調(diào)制器。高速二分頻器使用電流模邏輯實(shí)現(xiàn),在進(jìn)行二分頻的同時(shí)生成四相正交本振信號(hào)。0.5步進(jìn)的分頻比由0.5步進(jìn)可編程分頻器中的相位切換電路實(shí)現(xiàn),而整數(shù)可編程分頻器由2/3分頻器級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)�！�-Σ調(diào)制器采用了改進(jìn)結(jié)構(gòu)的MASH1.1.1結(jié)構(gòu),能夠增加輸出序列長(zhǎng)度以減小小數(shù)雜散,A-Σ調(diào)制器使用半定制的設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)。另外還設(shè)計(jì)了基于頻率比較法的自動(dòng)頻率校準(zhǔn)單元以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制字搜索和環(huán)路帶寬校準(zhǔn)。最優(yōu)控制字通過(guò)二進(jìn)制搜索和最小值比較來(lái)實(shí)現(xiàn),環(huán)路帶寬校準(zhǔn)則通過(guò)測(cè)量實(shí)際壓控振蕩器的調(diào)諧增益來(lái)調(diào)節(jié)電荷泵的電流以使環(huán)路帶寬近似為常數(shù)。小數(shù)分頻器和自動(dòng)頻率校準(zhǔn)單元基于TSMC 0.18μm RF CMOS工藝下進(jìn)行了設(shè)計(jì),包含焊盤的小數(shù)分頻器版圖總面積為1.Ommx0.58mm,自動(dòng)頻率校準(zhǔn)單元面積為0.17mmx0.18mm,后仿真結(jié)果表明：在最差情況下小數(shù)分頻器能夠在0.4GHz-8GHz頻率范圍內(nèi)正常分頻,且分頻比范圍為121～1016,總電流為9.51mA,滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。而自動(dòng)頻率校準(zhǔn)單元的平均工作電流小于0.5mA,頻率分辨率為5MHz,總校準(zhǔn)時(shí)間為16.6μs。自動(dòng)頻率校準(zhǔn)單元和小數(shù)分頻器已經(jīng)應(yīng)用于一個(gè)寬帶頻率綜合器中,有待進(jìn)一步測(cè)試驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：多模多標(biāo)準(zhǔn) 小數(shù)頻率綜合器 小數(shù)分頻器 自動(dòng)頻率校準(zhǔn) 相位切換
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN772;TN74
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題背景與意義10-12
• 1.2 頻率綜合器綜述12-13
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與設(shè)計(jì)指標(biāo)13-15
• 1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)15-16
• 第2章 小數(shù)頻率綜合器的基本原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)16-36
• 2.1 基本模塊與線性化模型16-23
• 2.1.1 壓控振蕩器17-18
• 2.1.2 鑒頻鑒相器和電荷泵18-19
• 2.1.3 環(huán)路濾波器19-20
• 2.1.4 分頻器20-22
• 2.1.5 △-∑調(diào)制器22
• 2.1.6 自動(dòng)頻率校準(zhǔn)22
• 2.1.7 鎖相環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)22-23
• 2.2 鎖相環(huán)的穩(wěn)定性分析與動(dòng)態(tài)特性23-27
• 2.2.1 四階二型鎖相環(huán)穩(wěn)定性分析23-25
• 2.2.2 環(huán)路動(dòng)態(tài)特性25-26
• 2.2.3 環(huán)路濾波器參數(shù)計(jì)算26-27
• 2.3 小數(shù)頻率綜合器性能分析27-33
• 2.3.1 頻率綜合器相位噪聲分析27-29
• 2.3.2 △-∑調(diào)制器量化噪聲的影響29-33
• 2.3.3 輸出頻率范圍與頻率分辨率33
• 2.4 小數(shù)頻率綜合器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)33-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第3章 小數(shù)分頻器的設(shè)計(jì)36-60
• 3.1 高速二分頻器的設(shè)計(jì)37-44
• 3.1.1 電路結(jié)構(gòu)37-39
• 3.1.2 參數(shù)設(shè)計(jì)39-41
• 3.1.3 緩沖設(shè)計(jì)41-42
• 3.1.4 前仿真結(jié)果42-44
• 3.2 0.5步進(jìn)可編程分頻器的設(shè)計(jì)44-51
• 3.2.1 相位切換電路44-48
• 3.2.2 整數(shù)可編程分頻器48-49
• 3.2.3 前仿真結(jié)果49-51
• 3.3 △-∑調(diào)制器的設(shè)計(jì)51-59
• 3.3.1 △-∑調(diào)制器基本原理51-55
• 3.3.2 △-∑調(diào)制器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)55-57
• 3.3.3 前仿真結(jié)果57-59
• 3.4 本章小結(jié)59-60
• 第4章 AFC的設(shè)計(jì)60-74
• 4.1 AFC的基本原理60-62
• 4.1.1 AFC原理概述60
• 4.1.2 時(shí)間比較法AFC60-61
• 4.1.3 頻率比較法AFC61-62
• 4.2 AFC原理設(shè)計(jì)62-67
• 4.2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)62-63
• 4.2.2 最優(yōu)控制字搜索模塊設(shè)計(jì)63-66
• 4.2.3 環(huán)路帶寬校準(zhǔn)模塊設(shè)計(jì)66-67
• 4.3 AFC中輔助模塊的設(shè)計(jì)67-70
• 4.3.1 高速預(yù)計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)67-68
• 4.3.2 可編程電荷泵的設(shè)計(jì)68-69
• 4.3.3 基準(zhǔn)電路與參考電壓的設(shè)計(jì)69-70
• 4.4 AFC的仿真70-73
• 4.4.1 建立寬帶VCO的Verilog AMS模型70-71
• 4.4.2 AFC的仿真71-73
• 4.5 本章小結(jié)73-74
• 第5章 版圖設(shè)計(jì)及后仿真結(jié)果74-86
• 5.1 版圖設(shè)計(jì)要點(diǎn)74-77
• 5.1.1 版圖布局與匹配74-75
• 5.1.2 減小干擾與提高可靠性75-76
• 5.1.3 其他設(shè)計(jì)要點(diǎn)76-77
• 5.2 版圖設(shè)計(jì)與后仿真結(jié)果77-83
• 5.2.1 高速二分頻器77-79
• 5.2.2 0.5步進(jìn)可編程分頻器79-80
• 5.2.3 小數(shù)分頻器80-81
• 5.2.4 AFC81-82
• 5.2.5 整體版圖82-83
• 5.3 測(cè)試方案83-85
• 5.4 本章小結(jié)85-86
• 第6章 總結(jié)與展望86-88
• 參考文獻(xiàn)88-94
• 致謝94-96
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文96

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張嗣忠;Σ-Δ在數(shù)字小數(shù)分頻器中的應(yīng)用[J];應(yīng)用科學(xué)學(xué)報(bào);2002年04期

2 李秋生;;一種改進(jìn)的小數(shù)分頻器設(shè)計(jì)方法[J];電子設(shè)計(jì)應(yīng)用;2009年08期

3 劉懷林;;小數(shù)分頻器在同步機(jī)中的應(yīng)用[J];電視技術(shù);1982年04期

4 尹佳喜;小數(shù)分頻器的設(shè)計(jì)及其應(yīng)用[J];國(guó)外電子測(cè)量技術(shù);2005年S1期

5 鐘景華;Σ-Δ調(diào)制小數(shù)分頻器的設(shè)計(jì)[J];現(xiàn)代雷達(dá);2005年04期

6 王歡;李若仲;張永順;;實(shí)用小數(shù)分頻器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年04期

7 王廣義;趙衛(wèi)華;趙艷秋;;一種小數(shù)分頻器的設(shè)計(jì)及性能分析[J];自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用;2007年09期

8 何攀峰;劉亮;;Σ-Δ調(diào)制小數(shù)分頻器四模分頻控制方法的分析與實(shí)現(xiàn)[J];國(guó)外電子測(cè)量技術(shù);2008年04期

9 王建鎖;;吞脈沖多位小數(shù)分頻器[J];無(wú)線電工程;1989年03期

10 徐平原;;一位小數(shù)分頻器[J];電子技術(shù);1993年05期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 黃守麟;;基于FPGA的超高精度任意小數(shù)分頻器的設(shè)計(jì)[A];全國(guó)第二屆信號(hào)處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議�？痆C];2008年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 馬紹偉;基于verilog的小數(shù)分頻器的設(shè)計(jì)[D];北京工業(yè)大學(xué);2015年

2 張文通;基于△∑調(diào)制技術(shù)的小數(shù)分頻器設(shè)計(jì)[D];東南大學(xué);2015年

3 羅汀;多模多標(biāo)準(zhǔn)射頻接收機(jī)中小數(shù)分頻器和AFC的設(shè)計(jì)[D];東南大學(xué);2016年

4 詹海挺;小數(shù)分頻器的研究與設(shè)計(jì)[D];杭州電子科技大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：533183