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基于DDS和PLL的频率合成器

作　者: 曾建军
导　师: 何松柏；卢建川
学　校: 电子科技大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 锁相环 DDS 频率合成器 环路滤波器 相位噪声
分类号: TN74
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


频率合成器作为电子设备的核心部件,在雷达、电子对抗、通信、测量、仪器仪表等众多领域广泛使用。现代电子技术的飞速发展要求频率合成器相位噪声更低、杂波抑制能力更强、频率转换速度更快。本文描述了本课题的背景、实用价值及国内外研究动态,介绍了锁相环的基本原理和直接数字频率合成器的原理,分析了PLL和DDS的优缺点,根据本课题的要求选择了一种适合本课题需求的设计方案。传统单一的频率合成技术各有优缺点,DDS频率转换速度快、频率分辨力高、相位噪声低,但是杂散丰富,PLL杂散抑制能力强,但是频率分辨力低、频率转换速度慢。单一的频率合成技术很难满足现代电子技术对频率合成器的更高更全面的要求,混合式频率合成技术将传统频率合成技术结合起来,扬长避短,充分发挥各自的优势,实现更理想的频率合成器。DDS与PLL相结合的方式是目前应用最为广泛的混合式频率合成方式。本课题采用DDS与PLL相结合的混合频率合成技术实现跳频频率合成器,采用PLL实现固定频率合成器。经过测试,相位噪声、杂散、频率转换时间均达到设计需求,测试表明本频率合成器满足工程使用需求。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 引言  8-11
  1.1 背景  8
  1.2 项目实用价值  8-9
  1.3 国内外研究动态  9-10
  1.4 项目目标及论文内容  10-11
第二章 锁相环基本原理  11-25
  2.1 锁相环基本组成  11-16
    2.1.1 鉴相器  11-13
    2.1.2 压控振荡器  13-14
    2.1.3 环路滤波器  14-16
  2.2 锁相环的工作原理  16-21
    2.2.1 一般相位模型与动态方程  16-17
    2.2.2 线性相位模型与线性动态方程  17-18
    2.2.3 一般传递函数  18-19
    2.2.4 二阶锁相环路的传递函数  19-20
    2.2.5 环路锁定的概念  20
    2.2.6 环路稳定性  20-21
  2.3 锁相环的相噪分析  21-25
    2.3.1 相位噪声的定义  21-22
    2.3.2 单环锁相电路相噪  22-25
第三章 直接数字频率合成器原理  25-30
  3.1 DDS 组成  25-26
  3.2 DDS 工作原理  26
  3.3 DDS 的频谱分析  26-27
  3.4 DDS 的杂散分析  27-28
    3.4.1 相位截断引入的杂散  28
    3.4.2 幅度量化引入的杂散  28
    3.4.3 DAC 转换引入的杂散  28
  3.5 DDS 的特点  28-30
第四章 DDS+PLL 快速跳变频率合成器的设计  30-52
  4.1 频率合成器的指标定义  30-31
  4.2 本频率合成器指标要求  31-32
    4.2.1 高本振指标要求  31
    4.2.2 低本振指标要求  31-32
    4.2.3 时钟输出  32
  4.3 频率合成器方案的对比与选择  32-33
  4.4 方案设计  33-44
    4.4.1 器件的选择  34-43
    4.4.2 具体设计  43-44
  4.5 关键技术指标计算  44-50
    4.5.1 低本振  45-46
    4.5.2 高本振  46-50
  4.6 工程实施  50-52
第五章 试验结果  52-62
  5.1 测试框图  52-53
  5.2 低本振的指标测试  53-54
  5.3 高本振的指标测试  54-62
    5.3.1 常规环指标测试  54-57
    5.3.2 跳频环指标测试  57-62
第六章 总结  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-65

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 基本电子电路 > 频率合成技术、频率合成器
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