时钟抖动和相位噪声对数据采集的影响

随着采样频率和A/D变换器位数的增加,时钟抖动和相位噪声对数据采集系统性能的影响更加显著.从相位噪声的双边带功率谱密度出发,详细分析了相位噪声和周期间抖动之间的联系,指出了相位噪声的不同频段对周期间抖动的影响,讨论了数据采集信噪比与时钟抖动和相位噪声之间的关系;并通过仿真给予定量的计算,对时钟源和数据采集系统的设计提供了一些建议;最后,利用某雷达数据采集系统进行实验,给出了相关实验结果.     

直接数字频率合成器的相位噪声分析

验证了振幅调制和相位调制是2种等价的时钟噪声模型.基于相位正弦调制(晶振输出)的抖动模型,对直接数字频率合成器的谱函数进行了研究,推导出载频杂散比的精确计算表达式.受Bessel函数衰减的影响,通过忽略高阶杂散的能量,可以得出较简单的信噪比计算方法,同时指出提高数据恢复的采样率町显著的改善输出信噪比.仿真结果验证了载频杂散比和信噪比算法的有效性.     

OFDM雷达信号的宽带模糊函数性能分析

OFDM(正交频分复用)雷达是近年来兴起的一种新体制雷达。由于其具有大时宽带宽积、良好的抗干扰性能、较高的频谱利用率和易于数字化处理等诸多优点近年来备受关注。OFDM雷达信号属于大时宽带宽积信号,在运用窄带模糊函数分析时具有一定的局限性,首先给出了OFDM雷达信号的回波模型,在此基础上推导出信号的宽带模糊函数表达式,分析了OFDM雷达的时频分辨性能。分析表明,OFDM信号具有近似图钉型的模糊函数,该结果可用于OFDM雷达系统的设计分析。     

FDM雷达信号的宽带模糊函数性能分析

OFDM(正交频分复用)雷达是近年来兴起的一种新体制雷达.由于其具有大时宽带宽积、良好的抗干扰性能、较高的频谱利用率和易于数字化处理等诸多优点近年来备受关注.OFDM雷达信号属于大时宽带宽积信号,在运用窄带模糊函数分析时具有一定的局限性,首先给出了OFDM雷达信号的回波模型,在此基础上推导出信号的宽带模糊函数表达式,分析了OFDM雷达的时频分辨性能.分析表明,OFDM信号具有近似图钉型的模糊函数,该结果可用于OFDM雷达系统的设计分析.     

鲜为人知的相位噪声特性

相位噪声涵盖范围很广,包括相位噪声特性、相位噪声测量方法以及它对系统性能的影响,传统相位噪声分析的重点仅放在单载波无线电系统中正弦波信号的降低．而相位噪声对多载波接收机、宽带系统或数字无线电的影响刚很少涉及,一些鲜为人知的相位噪声问题现在越来越引起设计人员的关注。     

宽带模拟白噪声发生器

市售的白噪声发生器是相当昂贵 的。然而,本文所示的电路是一 种廉价的白噪声发生器,它产生的频率高达300MHz左右。它的工作原理是利用BJT反向极化的基极—集电极结中的齐纳击穿现象来产生噪声。换句话说,这样的散粒噪声涉及到双极晶体管中电流的统计起伏。 本文所示的发生器利用普通的2N2907,它由2N2222提供恒流源偏置(图1)。为增加可得到的散粒噪声数量,其2N2907的集电极处于开路而基极—发射极则为反向偏置。这就是说,BJT连接成齐纳二极管来利用反向击穿现象。     

针对无线宽带相位噪声的测试方案

无线通信产业正在通过增加调制复杂度和调制带宽向着更高的射频(RF)频率和数据率的方向发展.这些宽带无线系统必须要有可靠的测量技术作为支持.     

宽带带通信号的直接采样定理

对起、止频率为ｆｓ_ｆｅ_的带通信号的直接采样,传统上要求信号是窄带的９即ｆ≥ｆ_ｅ／２）,否则只能用经典的Ｓｈａｎｎｏｎ采样定理,以不低于２ｆ_ａ的采样率来采样才能恢复信号。本文采取半均匀采样技巧,突破了这一限制。对满足ｆ_ｓ≥ｆ_ｅ／３的宽带带通信号,建立了精确的恢复公式,采样率为４ｆｅ／３,低于Ｎｙｑｕｉｓｔ率;如果ｆ_ｓ＜ｆ_ｅ／３,用ｔｉｌｉｎｇ分析技术可以证明无论是均匀还是半均匀采样,最低采样率必然是２ｆ_ｅ。这表明本文所给出的宽带条件是最优的。     

超低相位噪声快速宽带频率合成器的研究

本文介绍了一种快速、高分辨力、低相、低杂散的频率合成器方案,该方案采用DDS＋PLL合成方法，通过大幅度降低环路内的分频比来改善相位噪声指标，同时采用加动态预制电压的方法来提高环路转换时间。实践证明该方案是成功的，达到的主要技术指标为：相位噪声≤-112dBc/Hz @ 10kHz,杂散≤-70dBc，步进间隔10Hz，转换速度＜100μs。     

基于相位分解的宽带信号产生技术

本文描述了一种以FPGA和高速DAC器件为开发平台的宽带信号产生技术,该技术以多路并行相位分解为核心进行设计,灵活运用FPGA内DDSIP核,最后工程实现了各种参数（中心频率、带宽、周期等）均可调节的宽带信号产生系统,该信号产生系统所产生的波形频率分辨率高、带宽宽、且波形变换方便灵活。     

相位噪声对QAM系统的影响及消除方法分析

分析了相位噪声的成因、测量以及相位噪声对系统的影响.同时通过仿真给出了因相位噪声影响而使系统性能下降的图示表示.列举了消除相位噪声影响所采用的不同方法,并着重分析了高阶QAM对抗相位噪声的最新的解调方法.     

Ku波段宽带低噪声雷达频率源的研制

介绍一种低相噪、低杂散、宽带的雷达频率合成器方案的设计和实现,该方案采用超低相噪模拟锁相环芯片,并采用双环环内下混频结构,通过对环路滤波器的精心设计,大幅度改善相位噪声和杂散性能。给出设计过程及测试结果。实验证明该方案是成功的,达到的主要技术指标为:输出频率12.8~14.8 GHz,相位噪声-90 dBc/Hz@1 kHz,杂散-55 dBc,步进间隔50 MHz。     

基于级联式偏置锁相环的低相噪宽带频率合成器*

为提高锁相环的相位噪声性能,本文设计了一种级联式偏置锁相环来实现宽带低相噪频率合成器,通过理论分析得到其相位噪声模型,证明了该技术能够有效地降低锁相环路中鉴相器的噪声基底,并且混频交互调产生的所有杂散可由环路滤波器抑制,从而将窄带高频谱纯度信号扩展为宽带高频谱纯度信号。基于该技术提出了2GHz ~5GHz 的低相噪宽带频率合成器方案,并对其相位噪声指标进行了分析。理论与实验结果表明,相比于传统的小数分频式锁相环方案,该方案的带内相位噪声有明显改善。     

宽带LC压控振荡器的相位噪声优化设计

采用0.35 μm BiCMOS工艺,设计了一款基于开关电容阵列结构的宽带LC压控振荡器.同时分析了电路中关键参数对相位噪声的影响.基于对VCO中LC谐振回路品质因数的分析,优化了谐振回路,提高了谐振回路的品质因数以降低VCO的相位噪声.采用噪声滤波技术,减小了电流源晶体管噪声对压控振荡器相位噪声的影响.测试结果表明,优化后的压控振荡器能够覆盖1.96～2.70 GHz的带宽,频偏为100 kHz和1 MHz的相位噪声分别为-105和-128 dBc/Hz,满足了集成锁相环对压控振荡器的指标要求.     

Minimizing Phase Noise Variation in CMOS Ring Oscillators

The variation of phase noise across the frequency of operation of a CMOS ring oscillator is described analytically. The delay element of the ring oscillator considered comprises of a source-coupled differential pair with an active load element. In this circuit topology where the frequency of oscillation is varied by changing the resistance of the load, theory derived in this work predicts that phase noise will remain constant if constant output swing is maintained. Such an oscillator is designed in a 0.5 m CMOS process and the simulation results verify the theoretical analysis. Consequently, an oscillator design methodology is provided that dramatically reduces the phase noise optimization problem to just one frequency within the oscillator's output frequency range.     

分布式光纤应力检测技术的性能分析

为防止光缆损坏和断裂,需要对光缆受力情况进行检测。为此对BOTDR（布里渊光时域反射）、BOTDA（布里渊光时域分析）、干涉型、光纤光栅型四种光纤应力检测技术的原理和结构做了介绍,对每种检测技术的信噪比进行了分析,得出BOTDA和光纤光栅型系统的信噪比较大,最后对每种技术的优缺点进行了总结,介绍了各种技术的应用范围。     

数字相关技术在激光多普勒测速仪中的应用

激光多普勒测速仪在导航系统中将是一种很好的速度传感器,而多普勒信号的处理在整套系统中起着十分关键的作用。本文提出将数字相关技术运用于激光多普勒测速仪的方法,对多普勒信号进行自相关处理,去除噪声干扰。仿真和实验均表明该技术大大提高多普勒信号的信噪比,降低系统对信号信噪比的要求,提高系统的抗噪能力和灵敏度,为设计高精度的激光多普勒测速仪创造了条件。     

宽带低相噪CMOS LC VCO的设计

设计了一款宽带CMOSLCVCO,在分析VCO相位噪声来源的基础上,对VCO进行了结构优化和噪声滤除,并采用了开关电容阵列以增加带宽。电路采用0.18μmCMOS射频工艺进行流片验证,芯片面积为0.4mm×1mm。测试结果显示:芯片的工作频率为3.34～4.17GHz,中心频率为4.02GHz时输出功率是-9.11dBm,相位噪声为-120dBc/Hz@1MHz,在1.8V工作电压下的功耗为10mW。     

宽带信号的幅相误差校正算法

宽带数字阵列雷达通道中特性差异,使得通道产生随频率变化的幅相不一致性,文中主要研究了时域和频域的校正算法,并根据不同频点的对角因子形成相应的对角加权矩阵,改进了加权最小二乘拟合的方法,优化了频域算法,最后通过仿真对比分析了时域与频域算法的精度和对数字波束形成性能的影响,并验证了改进频域算法的精确性与可行性。     

环形压控振荡器的噪声分析

在振荡器的设计中,为了得到更高性能,分析其相位噪声是十分重要的.利用Razavi对具有普遍意义的品质因数的定义将Leeson针对LC振荡器提出的相位噪声模型应用到环形振荡器上对其进行噪声分析.文中以一个2 GHz环形振荡器为例,采用TSMC 0.25 μm CMOS工艺参数,用Cadence的spectre仿真器进行仿真.电源电压为2.5 V,偏离中心频率1 MHz处的相位噪声为-86.6 dBc/Hz.仿真的结果与噪声模型所的结果基本吻合.