论文部分内容阅读
相位噪声作为频率合成器的一项重要指标，在通信、雷达、武器系统中作用尤为突出。长期以来，研究低相位噪声、高频率稳定度的频率合成器是频率综合领域关注的主要方向，并取得了一定的成果。然而，考虑复杂环境会对频率合成器相位噪声产生很大的影响，传统频率合成器相位噪声的单一性已经无法满足系统在不同相位噪声下的性能测试以及校准的需求。 本文提出一种动态相位噪声调制技术，以阿伦幂律相位噪声模型为基础，利用直接数字频率合成技术(DDS)，通过噪声成型算法、高速DDS调制技术，实现对数字基带信号相位噪声曲线的可调、可控，并形成一套完整的软硬件系统，包含仿真数据和实际测试结果。 本系统产生的基带信号的相位噪声，可在参考信号相位噪声底部上方10dB至60dB的动态范围内，实现包含闪烁噪声调频、闪烁噪声调相、白噪声调频和白噪声调相等多种形式的噪声调制，可设频偏范围为100Hz至1MHz，可设相位噪声误差±2dB，国内还未见类似报道。 本文一开始介绍了相位噪声的定义和模型以及相位噪声的理论计算方法。根据相位噪声的定义，提出了一种噪声相位调制技术来模拟相位噪声产生的模型，进一步研究噪声成型算法，得到能够满足相位噪声模型的有色噪声。在系统实现时，数字基带模块以DSP实现有色噪声发生，以DDR3 SDRAM实现海量噪声数据存储以及跨时钟域处理，以FPGA实现并行高速DDS设计，以高速D/A实现100MHz至150MHz基带信号的输出。结合频率参考模块、频率扩展模块，综合利用直接频率合成技术和锁相式频率合成技术，研制成功5MHz至1GHz连续频带覆盖、相位噪声可调的频率合成器。最后在进行结果分析和讨论时说明了动态相位噪声调制技术的可行性以及创新性。