Статья

Название статьи ИССЛЕДОВАНИЕ БЫСТРОДЕЙСТВИЯ ГИБРИДНЫХ СИНТЕЗАТОРОВ ЧАСТОТ
Автор А.М. Пилипенко
Рубрика РАЗДЕЛ I. МЕТОДЫ, АЛГОРИТМЫ И УСТРОЙСТВА ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ
Месяц, год 03, 2016
Индекс УДК 621.373+681.518
DOI
Аннотация Рассмотрены различные типы гибридных синтезаторов частот, в которых применяется прямой цифровой синтез и фазовая автоподстройка частоты. Актуальность исследования гибридных синтезаторов частот, применяющихся для частотной и фазовой синхронизации систем беспроводной связи, объясняется тем, что данные синтезаторы обладают преимуществами цифровых вычислительных синтезаторов (высокая разрешающая способность по частоте и высокое быстродействие) и синтезаторов на основе фазовой автоподстройки частоты (широкий диапазон частот и низкий уровень побочных составляющих спектра). Целью работы является обоснование оптимальных параметров гибридных синтезаторов частот для обеспечения максимального быстродействия и наименьшего уровня побочных составляющих спектра в беспроводных системах связи. Основные задачи работы: описание модели гибридных синтезаторов частот; моделирование частотных характеристик и переходных процессов в синтезаторах с различными типами фильтров. В работе получены оценки быстродействия гибридных синтезаторов частот, как при стандартных условиях, так и при больших возмущениях. Показано, что при использовании в синтезаторе частот петлевого фильтра второго или третьего порядка, вместо фильтра первого порядка можно повысить быстродействие синтезатора в 2–3 раза при сохранении того же уровня ослабления паразитных составляющих спектра. С другой стороны применение фильтров второго или третьего порядка позволяет обеспечить уровень ослабления побочных составляющих спектра примерно равный 85…90 дБ при таком же времени установления заданной частоты, как и для системы с фильтром первого порядка. Результаты данной работы получены на примере синтезатора частот, предназначенного для систем связи стандарта DECT, работающих в диапазоне 1880…1900 МГц. но эти результаты справедливы и для систем связи четвертого поколения (4G), которые, в соответствии с рекомендациями Международного союза электросвязи, могут использовать близкие диапазоны частот.

Скачать в PDF

Ключевые слова Синтезаторы частот; моделирование; переходные процессы; быстродействие; системы связи
Библиографический список 1. Ямпурин Н.П. Болознев В.В., Сафонова Е.В., Жалнин Е.Б. Формирование прецизионных частот и сигналов: учеб. пособие. – Нижний Новгород: Нижегор. гос. техн. ун-т, 2003. – 187 c.
2. Babkovsky A., Seleznyov N. Hybrid PLL/DDS frequency synthesizers // 11th International Conference on Microwave and Telecommunication Technology (CriMiCo’2001). Conference Proceedings. 2001. – P. 112-114.
3. Ромашов В.В., Ромашова Л.В., Храмов К.К., Докторов А.Н., Якименко К.А. Моделирование шумовых характеристик гибридных синтезаторов частот // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. – 2014. – № 1 (13). – С. 5-20.
4. Ромашов В.В., Ромашова Л.В., Якименко К.В., Коровин А.Н. Моделирование шумовых характеристик гибридных синтезаторов частот на интегральных микросхемах // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. – 2013. – № 1 (9). – С. 10-15.
5. Romashova L.V., Romashov A.V., Fomichyov A.N. Research of noise characteristics of hybrid frequency synthesizers on the basis of direct digital synthesizers and PLL systems // 2011 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON). Proceedings. 2011. – P. 113-115.
6. Ридико Л. DDS: прямой цифровой синтез частоты // Компоненты и технологии. – 2001. – № 8. – С. 50-56.
7. Поляков А.Е., Кузменков А.С., Стрыгин Л.В. Синтезаторы частот с ЦВС в тракте обратной связи // Труды Московского физико-технического института. – 2015. – Т. 7, № 1 (25). – С. 119-131.
8. Стешенко В. Школа схемотехнического проектирования устройств обработки сигналов. Занятие 17. Цифровые синтезаторы прямого синтеза частот // Компоненты и технологии. – 2002. – № 7. – С. 130-134.
9. Шахтарин Б.И. Прохладин Г.Н., Иванов А.А., Быков А.А., Чечулина А.А., Гречищев Д.Ю. и др. Синтезаторы частот: Учебное пособие. – М.: Горячая линия – Телеком, 2007. – 128 с.
10. Kun-Seok Lee, Byeong-Ha Park, Han-il Lee, Min Jong Yoh. Phase Frequency Detectors for Fast Frequency Acquisition in Zero-dead-zone CPPLLs for Mobile Communication Systems // Proceedings of the 29th European Solid-State Circuits Conference (ESSCIRC '03), 2003. – P. 525-528.
11. Адамов Ю.Ф., Сомов О.А., Шевченко Е.А. Синхронизация и связность сигналов в системах на кристалле // Микросистемная техника. – 2004. – № 11. – C. 8-19.
12. Геложе Ю.А., Клименко П.П., Максимов А.В. Анализ устойчивости контура фазовой автоподстройки частоты, функционирующего при больших возмущениях // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2014. – № 4 (153). – С. 102-107.
13. Патент 2012992. Российская Федерация, МПК 5H03D13/00A. Импульсный частотнофазовый детектор / Прокофьев Д.Е.; патентообладатель: Научно-производственное предприятие «Полет». – № 4913296/09; заявл. 21.02.1991; опубл. 15.05.1994.
14. Chenakin A. Frequency Synthesizers: Concept to Product. –Norwood, MA: Artech House, 2011. – 214 p.
15. Best R.E. Phase-Locked Loops Design, Simulation, and Applications. 5th ed. – New York: McGraw-Hill, 2003. – 421 p.
16. Gentile K. Design a PLL Filter When Only the Zero Resistor and Capacitor Are Adjustable // Analog Dialogue. – 2015. – Vol. 49. – No. 1. – URL: http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/49-02/Pll_loop_filter.html (дата обращения 08.11.2015).
17. Системы фазовой синхронизации / под ред. В.В. Шахгильдяна, Л.Н. Белюстиной. – М.: Радио и связь, 1982. – 288 с.
18. Решение ГКРЧ при Мининформсвязи РФ от 6 декабря 2004 г. № 04-03-04-004 «Об использовании полосы радиочастот 1880 – 1900 МГц для оборудования беспроводной телефонной связи технологии DECT».
19. Дингес С.И. Мобильная связь: технология DECT. – M.: СОЛОН-Пресс, 2003. – 272 с.
20. Термокомпенсированные кварцевые генераторы – URL: http://www.morion.com.ru/rus/oscillators/tcxo/ (дата обращения 29.10.2015).
21. Voltage Controlled Oscillator ROS-1990+, Mini-Circuit’s – URL: http://www.minicircuits.com/pdfs/ROS-1990+.pdf (дата обращения 29.10.2015).
22. Голуб В. Система ФАПЧ и ее применения // ChipNews. – 2000. – № 4. – C. 3-12.
23. Бесекерский В.Л., Попов Е.П. Теория систем автоматического управления. Изд. 4-е, перераб. и доп. – СПб.: Изд-во «Профессия», 2003. – 752 с.
24. Digital phase-frequency detector: HMC984LP4E. Hittite Microwave Corporation, Chelmsford, MA. – URL: http://www.analog.com/ media/en/technical-documentation/data-sheets/hmc984.pdf
(дата обращения 13.11.2015).
25. Holma H., Toskala A. WCDMA for UMTS: HSPA evolution and LTE. 5th ed. – John Wiley & Sons Ltd, 2010. – 597 p.

Comments are closed.