小数分频频率合成器相位噪声建模研究

摘要

在 DCS-1800系统中，小数分频频率合成器的输出相位噪声能达到?116dBc/Hz@600，kH?z133dBc/Hz@3MHz。而在一篇文献报道中针对DCS-1800系统，设计出一种新型小数分频频率合成器输出相位噪声小于?124dBc/Hz@600kHz和?142dBc/Hz@3MHz。但在该文献中并没有对这种新型小数分频频率合成器输出相位噪声得到明显改善的原因进行深入研究。因此，分析和研究新型小数分频频率合成器减小输出相位噪声的原因有重要的实际意义。
　　本文针对一种新型小数分频频率合成器的相位噪声展开研究，在明确其系统结构及其关键功能模块工作原理的基础上，重点研究了在实际工作状态下电荷泵和鉴频鉴相器的相位噪声机理及其建模方法。其中，本文研究的电荷泵相位噪声机理包括：不同模式输入控制信号下电荷泵相位噪声、电荷泵非线性(电流增益不匹配和电流动态不匹配)引发的相位噪声。研究的鉴频鉴相器相位噪声机理包括：计时抖动引发的鉴频鉴相器相位噪声；鉴频鉴相器复位延迟不匹配引发的相位噪声。
　　为了验证本文所建立的电荷泵和鉴频鉴相器的相位噪声模型的有效性，本文通过在 MATLAB进行仿真计算和实验数据分析的基础上，并结合其他功能模块经典的、完备的相位噪声模型，对新型小数分频频率合成器系统进行了ADS行为级的仿真验证，并与文献数据进行比较，验证了模型的有效性。

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1 绪论

1.1 选题背景与意义

1.2 小数分频频率合成器的基本概念

1.3 小数分频频率合成器的性能指标

1.4 本论文研究内容及结构

2 小数分频频率合成器的主要工作原理

2.1 新型小数分频频率合成器的系统结构模型

2.2 本文重点研究的功能模块的工作原理

2.3 其他功能模块的相位噪声模型

2.4 本章小结

3 电荷泵的相位噪声机理及其模型研究

3.1 电荷泵相位噪声的研究现状

3.2 不同模式输入控制信号下的电荷泵相位噪声研究

3.3 电荷泵非线性引发的相位噪声研究

3.4 本章小结

4 鉴频鉴相器的相位噪声机理及其模型研究

4.1 鉴频鉴相器相位噪声的研究现状

4.2 鉴频鉴相器工作状态不稳定引发的相位噪声研究

4.3 本章小结

5 小数分频频率合成器相位噪声模型的综合仿真分析及验证

5.1 小数分频频率合成器各模块输出相位噪声的仿真

5.2 小数分频频率合成器输出相位噪声的综合仿真与分析

5.3 小数分频频率合成器输出相位噪声模型的行为级仿真验证

5.4 本章小结

结论

致谢

参考文献

附录

攻读学位期间发表的学术论文及研究成果