可与正交解调器实现简单接口的宽带LO PLL频率合成器(CN0245)

专利名称：宽带无线接入网中正交频分复用调制解调方法专利类型：发明专利
发明人：朱琦,邵世祥,皮天一
申请号：CN200410013916.7
申请日：20040116
公开号：CN1558577A
公开日：
20041229
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：宽带无线接入网中正交频分复用调制解调方法涉及一种特别用于宽带无线接入网的正交频分复用(OFDM)调制解调实现方案，调制方法为先进行数据预处理1，再进行数据映射2，进行调制3，然后进行D\A变换4，最后输出调制信号。

解调方法为：将输入数据进行A/D转换5，再进行信号的粗同步和精同步6，然后进行解调7和比特恢复8，最后输出串行比特。

本方案体现了软件无线电的概念，在通用的硬件设备上不同的调制方式仅体现在软件模块的不同。

同时该方案改进了系统同步算法在满足实验系统要求的前提下极大的降低了运算量；利用TMS320C6201 DSPs的EMIF与DA/AD 接口，实现了较高的通信速率。

申请人：南京邮电学院
地址：210003 江苏省南京市新模范马路66号
国籍：CN
代理机构：南京经纬专利商标代理有限公司
代理人：沈廉
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频率合成器的设计频率合成器的设计1 前言频率合成器是现代无线通信设备中一个重要的组成部分，直接影响着无线通信设备的性能。

频率合成技术历经了早期的直接合成技术（DS）和锁相合成技术（PLL），发展到如今的直接数字合成技术（D DS）。

直接数字合成技术具有分辨率高，转换速度快，相位噪声低等优点，在无线通信中发挥着越来越重要的作用。

随着大规模集成电路的发展，利用锁相环频率合成技术研制出了很多频率合成集成电路。

频率合成器是电子系统的心脏，是决定电子系统性能的关键设备，随着通信、数字电视、卫星定位、航空航天、雷达和电子对抗等技术的发展，对频率合成器提出了越来越高的要求。

频率合成技术是将一个或多个高稳定、高精确度的标准频率经过一定变换，产生同样高稳定度和精确度的大量离散频率的技术。

频率合成理论自20世纪30年代提出以来，已取得了迅速的发展，逐渐形成了目前的4种技术：直接频率合成技术、锁相频率合成技术、直接数字式频率合成技术和混合式频率合成技术。

本文是以如何设计一个锁相环频率合成器为重点，对频率合成器做了一下概述，主要介绍了锁相环这一部分，同时也对锁相环频率合成器的设计及调试等方面进行了阐述。

2总体方案设计实现频率合成的方法有多种，可用直接合成，锁相环式，而锁相环式的实现方法又有多种，例如可变晶振，也可变分频系数M，还可以用单片机来实现等等。

下面列出了几种用锁相法实现频率合成的方案。

2.1方案一SHAPE \* MERGEFORMAT图2.1 方案一原理框图如图2.1所示，在VCO的输出端和鉴相器的输入端之间的反馈回路中加入了一个÷N的可变分频器。

高稳定度的参考振荡器信号f R经R 次分频后，得到频率为f r的参考脉冲信号。

同时，压控振荡器的输出经N次分频后，得到频率为f d的脉冲信号，两个脉冲信号在鉴频鉴相器进行频率或相位比较。

当环路处于锁定状态时，输出信号频率：fo= N*f d。

只要改变分频比N，即可实现输出不同频率的fo，从而实现由fr合成fo的目的。

无线电频率合成器电路设计与应用无线电频率合成器是一种电子器件，用于生成稳定的高频信号。

它在各种通信系统、雷达系统以及其他无线电设备中得到广泛应用。

本文将介绍无线电频率合成器的电路设计原理和其在实际应用中的一些案例。

一、无线电频率合成器的电路设计原理无线电频率合成器的设计原理主要基于锁相环（PLL）技术。

锁相环是一种反馈控制系统，由相位比较器、低通滤波器、电压控制振荡器（VCO）和分频器组成。

在无线电频率合成器中，输入信号经过相位比较器与参考信号相比较，产生一个误差信号。

该误差信号被送入低通滤波器，滤波器的输出直接控制VCO的频率。

反馈环路中的分频器将VCO的输出频率进行分频，与参考频率进行比较，形成闭环控制。

通过不断调整VCO的频率，使其与参考信号达到相位同步，从而实现频率合成。

在电路设计中，需根据具体的要求选择合适的锁相环器件和元器件参数，以确保频率合成器的性能。

二、无线电频率合成器的应用案例1. 通信系统中的频率合成器在通信系统中，频率合成器用于生成各种调制信号的载频。

例如，在蜂窝通信系统中，频率合成器用于产生基站的射频信号，以及移动终端的接收信号。

其设计要求包括频率范围广、频率稳定性高、相位噪声低等。

2. 雷达系统中的频率合成器在雷达系统中，频率合成器用于产生射频信号，用于发射和接收雷达脉冲。

由于雷达系统对频率精度和频率稳定性要求较高，频率合成器的设计需要考虑高精度的频率合成算法，以及高稳定性的元器件选择。

3. 无线电广播系统中的频率合成器在无线电广播系统中，频率合成器用于产生不同频段的广播信号。

广播系统通常需要频率切换、频率调谐等功能，频率合成器能够提供这种灵活性。

4. 卫星通信中的频率合成器在卫星通信中，频率合成器用于产生卫星的射频信号，以及地面终端的射频信号。

频率合成器需要满足卫星通信系统对频率稳定性、相位噪声、功耗等方面的要求。

结语：无线电频率合成器是现代无线通信和雷达系统中不可或缺的关键器件。

一种低噪声快速切换的宽带频率合成器发布时间：2021-06-29T03:12:51.215Z 来源：《现代电信科技》2021年第4期作者：赵玉振[导读] 无线电通信中频率合成器的指标直接影响到无线电通信系统的性能，对于频率转换时间而言，定频不要求，跳频通信一般要求小于一个跳周期的10%。

（陕西烽火电子股份有限公司陕西宝鸡 721006）摘要：分析设计了一种基于乒乓环的UHF波段宽带快速频率合成器（PLL），解决了单一锁相环频率转换时间长，不能满足高速跳频的需求问题。

乒乓环的方法是用两个相同的锁相环交替工作，实现频率的快速转换。

关键词：乒乓；锁相环；频率合成器1.引言无线电通信中频率合成器的指标直接影响到无线电通信系统的性能，对于频率转换时间而言，定频不要求，跳频通信一般要求小于一个跳周期的10%。

跳频通信以其抗干扰性好、抗截获能力强、保密性好等优点，从其诞生之初就迅速受到军事专家的普遍青睐，在战术通信领域得到了迅猛发展。

随着超短波跳频通信向高跳速的方向发展，在保证频率源的相位噪声、杂散等性能指标的前提下，尽量减少频率的切换时间，以利于在一次跳频通信周期内有相对长的时间来传送有效数据，提高通信系统的抗干扰、抗多径衰落能力。

但这要求快速跳频系统中的超快速跳频PLL能够在几十微秒（μs）内稳定到所要求的相位和频率。

为达到这个要求，"乒乓"体系结构是一种非常好的解决方案。

这种结构需要两个锁相环。

其中当一个锁相环工作时，另一个锁相环锁定下一跳的频率。

频率合成器转换时间缩短，以减小信道转换过程的开销，有利于提高数传速率。

近年来由于大规模锁相环集成电路的不断推出，频率合成器线路不断简化，体积不断缩小，功耗不断降低，使得乒乓环的体积和功耗不断减小，对于稳定时间要求很短的频率合成器，乒乓环是一种很好的技术方案。

2.设计方案设计方案原理框图见图1，乒乓环频率合成器由两个带小数分频的单一锁相环（锁相环1和锁相环2）、开关电路、放大滤波电路、温补晶体振荡器、控制电路等组成。

实现直接数字频率合成器的种技术方案数字频率合成器是指一种非常重要的电子技术设备，其可以将高精度的数字信号转化为高质量的模拟信号，并通过模拟电路将这些信号输出，使得它们可以被人类感知。

实现直接数字频率合成器的技术方案有很多，本文将会详细介绍其中几种方案。

首先，最基本的方案是采用数字锁相环（，简称PLL）来实现直接数字频率合成器。

PLL技术已经被广泛应用于数字电路中，不仅可以实现同步，还可以通过比较、过滤和放大的方式将输入信号与参照信号进行比较，从而实现频率合成。

在此方法中，数字信号由一个ARB（任意波形发生器）产生，然后通过一个分频器进行分频，得到一个低频数字信号。

然后，这个低频数字信号以作为输入信号，通过两个锁相环（一个主锁相环，一个辅助锁相环）进行比较和过滤，最终输出高质量的数字信号。

这种方案非常简单，低成本、功耗低，适用于低频合成，但缺点是精度较低。

第二种方案是数字信号处理器（DSP）。

为了实现更高精度和更高的频率合成，可以采用DSP来实现。

首先，数字信号由一个ARB产生，并通过高速ADC进行采样。

然后，DSP通过数字滤波器等技术将这些数字信号进行处理，最终输出精度高、频率高的数字信号。

这种方案的优点是可以实现高精度、高频率的数字信号合成，但缺点是复杂度高、功耗大。

第三种方案是FPGA（现场可编程门阵列）。

FPGA相当于一个可编程的芯片，在硬件上实现数字信号处理和频率合成这两个功能。

这种方案的优点是高度灵活、可修改、功耗低，可实现多路复用，缺点是工程量大、难度较高。

总的来说，实现直接数字频率合成器的技术方案有很多，具体的方案应根据具体的应用场景和需要来确定。

如果需要实现低成本、低功耗的低频率合成，则可以采用PLL技术的方案。

如果需要实现高精度、高频率的数字信号合成，则可以采用DSP的方案。

如果需要更高的灵活性和可修改性，则可以采用FPGA的方案。

正交直接数字频率合成器的研究与设计的开题报告一、研究背景和意义频率合成器是现代电子技术中应用最广泛的器件之一，可用于信号发生、调制、解调、滤波等各种应用，是实现数字化电子系统的重要部件之一。

传统的频率合成器采用锁相环等技术，虽然具有较高的稳定性和精度，但同时也存在着制造成本高、调节困难等问题。

近年来，直接数字频率合成器（Direct Digital Frequency Synthesizer，DDFS）由于其具有可编程性强、频率范围广、精度高等优点，成为研究热点之一。

然而，采用传统的数字信号处理方法设计的DDFS仅能在频域上实现频率可编程，而在时域上存在着相位间断、波形畸变等问题。

为了解决这一问题，正交直接数字频率合成器（Orthogonal Direct Digital Synthesizer，ODDFS）应运而生。

ODDFS在设计上引入了正交调制技术，可在频域和时域上全面实现频率和相位的可编程控制，是实现数字化信号发生和处理的最佳选择之一。

本研究旨在深入研究ODDFS的原理、设计方法和实现技术，探索一种高效、稳定的ODDFS设计方案，为数字化信号处理技术的发展做出一定的贡献。

二、研究内容和方法1. 研究ODDFS的原理、特点和应用2. 设计ODDFS的硬件系统，包括数字信号处理器、时钟源、正交调制器等3. 研究ODDFS的数字信号处理算法，包括正交调制和插值滤波4. 编写ODDFS的软件程序，实现数字信号控制和处理5. 实验验证ODDFS的性能和稳定性，并与传统频率合成器进行比较分析三、研究计划和进度1. 第一阶段（一个月）：研究ODDFS的原理和设计要点2. 第二阶段（两个月）：设计ODDFS的硬件系统，并进行测试验证3. 第三阶段（一个月）：分析ODDFS的数字信号处理算法，并实现软件程序4. 第四阶段（两个月）：完善ODDFS的设计和算法，并进行综合测试和分析四、研究难点和创新点1. 硬件设计方案的优化和提升，提高ODDFS的性能和稳定性2. 优化ODDFS的算法实现，降低插值滤波的计算复杂度3. 探索ODDFS的应用和扩展，比如在通信、雷达等领域的应用研究五、预期成果1. 设计出一种高效、稳定的ODDFS2. 探索ODDFS的应用和扩展，为数字化信号处理技术的发展做出一定的贡献3. 发表一篇相关的学术论文或专利参考文献：[1] 徐蕾. 正交直接数字频率合成器技术研究[D]. 云南大学, 2017.[2] 张振宇. 基于FPGA的正交直接数字频率合成器研究[D]. 暨南大学, 2018.[3] Xu M, Liu Z, Huang Q, et al. Design and implementation of an orthogonal direct digital synthesizer [J]. Chinese Journal of Electronics, 2016, 25(5): 905-909.[4] Zhao Y, Li Z, Li S, et al. An efficient frequency and phase modification algorithm for orthogonal digital frequencysynthesis[C]//2015 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation. IEEE, 2015: 801-806.。

专利名称：正交调制信号的信号解调和分集合并的方法和设备专利类型：发明专利
发明人：H·莱布
申请号：CN97192464.3
申请日：19970115
公开号：CN1212093A
公开日：
19990324
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：为了合并若干路包括一系列各受一组正交函数(如沃尔什函数)中的一个函数调制的码元的分集信号,分集合并器包括为每路配置的一个用正交函数中的一个选定函数(K)对每个调制信号码元解调的解调器(40,42,44,46)、一个根据已解调信号估计本路分集调制信号的相位旋转和振幅的相位估计器(56,58)和一个根据所估计的相位旋转和振幅对本路分集调制信号进行相位消旋和振幅加权的复信号乘法器(52)。

合并器(30)将分集各路的经相位消旋和振幅加权的调制信号相加,解调器(32)用各个正交函数对合并后的信号进行解调,最大值单元(34)和选择单元(36)为每个码元选择最大的已解调信号,从而为这个码元确定正交函数组中所述选定函数(K)。

申请人：北方电讯有限公司
地址：加拿大魁北克省
国籍：CA
代理机构：中国专利代理(香港)有限公司
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专利名称：一种小型化宽带低杂散微波频率合成器专利类型：实用新型专利
发明人：刘兴,杜勇,吴小松,谢炜春
申请号：CN201621247582.4
申请日：20161122
公开号：CN206164503U
公开日：
20170510
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种实现宽带低杂散的小型化微波频率合成器，包括依次连接的
100MHz恒温晶振、产生可变的信号作为AD9914型DDS的参考时钟信号的PLLa电路、DDS、双端转单端变压器、放大器一、实现分频比的PLLb电路、放大器二，还包括与PLLa电路、DDS和PLLb电路连接的FPGA控制电路。

本实用新型将高参考时钟DDS输出信号作为锁相环电路的参考信号，且DDS的参考时钟可以变化，采用这种频率合成方案，可以提高DDS的输出带宽，进而降低了锁相环的倍频次数，同时由于DDS的参考可变，可以通过改变参考信号使DDS存在的固有杂散远离环路滤波器通带，降低输出信号杂散抑制，这种方式大大简化了宽带微波频率合成器的设计电路，且输出信号指标有效改善。

申请人：贵州航天计量测试技术研究所
地址：550009 贵州省贵阳市小河区红河路7号
国籍：CN
代理机构：贵阳中新专利商标事务所
代理人：商小川
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专利名称：用于宽带正交信号生成的电路和系统专利类型：发明专利
发明人：毛楚瑛,李然,让-马克·穆兰特
申请号：CN201880042144.X
申请日：20180622
公开号：CN110785959A
公开日：
20200211
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：宽带正交信号生成包括：频率合成器，生成LO或2xLO信号；多相滤波器，耦接以接收LO 信号并生成第一同相和正交LO信号；2：1分频器，耦接以接收2xLO信号并生成第二同相和正交LO信号；以及LO信号选择器，用于基于输出频率选择第一或第二同相LO信号作为输出同相LO信号，以及选择第一或第二正交LO信号作为输出正交LO信号。

在一些实施例中，当输出频率高于阈值时，第一同相和正交LO信号被选择作为输出同相和正交LO信号，并且当输出频率处于或低于阈值时，第二同相和正交LO信号被选择作为输出同相和正交LO信号。

申请人：集成装置技术公司
地址：美国加利福尼亚
国籍：US
代理机构：中科专利商标代理有限责任公司
代理人：罗松梅
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