振蕩器相位噪聲的分析和建模.pdf

1、振蕩器是現(xiàn)代通信設(shè)備和軍用雷達等設(shè)備中重要的電路模塊，而相位噪聲作為振蕩器最重要的性能指標具有重要的研究價值。所以建立準確簡單的相位噪聲模型，用來指導低相位噪聲振蕩器的設(shè)計，在改善現(xiàn)代通信質(zhì)量和雷達性能方面具有重要意義。
　　 經(jīng)過學者多年的研究，已經(jīng)產(chǎn)生一些很有價值的模型，一方面我們要研究這些已有的模型，修正其中的不完善之處，另一方面要構(gòu)建新的模型。因為相位噪聲建模需要豐富的工程經(jīng)驗和深厚的理論指導，所以國內(nèi)的相位噪聲研究起步

2、晚，層次也比較低，主要是學習吸收有價值的模型，和對模型的局部修正。國內(nèi)對于常見D.B.leeson的簡單模型和A.Demir等人復雜的非線性擾動模型已經(jīng)有所了解，但對于本文新的非線性既簡單又準確的相位噪聲分析方法確知之甚少。所以本文對這種新的方法進行了詳細的闡述與驗證，以便讓更多的人關(guān)注和完善這種相位噪聲分析方法。
　　 論文的一開始對什么是相位噪聲進行了詳細的論述，相位噪聲反映了頻率源的頻率純度，是時域里相位抖動在頻率里面的表

3、述，并建立了時域抖動與相位噪聲之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，接著通過幾個電路的實例說明了相位噪聲對電路的影響，從而證明了相位噪聲研究的必要性。然后介紹了國外相位噪聲的研究歷史，從國外的研究歷史中可以知道相位噪聲的研究目標，總的來說，隨著模型的準確性不斷提高，其研究的目標已經(jīng)逐漸向模型的簡化方向發(fā)展。針對特定的振蕩器電路，通過深刻地認識電路，進而提出簡單準確的模型成為現(xiàn)在研究相位噪聲的主要目標。
　　 然后，論文按照模型的準確性依次介紹了幾種被

4、廣泛應用的相位噪聲分析模型，通過對每一種模型的詳細推導，展現(xiàn)出每一種模型的優(yōu)點及其存在的不足之處，從第一種線性時不變的簡單經(jīng)驗模型到后面完善的非線性時變模型，模型逐步得到優(yōu)化，變得非常準確，但由于需要對對電路進行抽象和引入大量的數(shù)理統(tǒng)計知識，使分析的過程更加復雜，超出了一般電路設(shè)計工程師的掌握能力。
　　 在前人的研究基礎(chǔ)上，針對現(xiàn)有的相位噪聲分析方法存在的不足之處，引入了非線性相位噪聲分析方法。這種分析方法雖然只能適用于LC振

5、蕩器的分析，但是非常簡單且易于理解。非線性相位噪聲分析方法通過引入電路中的一些重要原理，使得分析的過程大大簡化，非常適用于指導工程設(shè)計。通過一系列的理論推導，最終可以得到不含經(jīng)驗參數(shù)的相位噪聲解析式，由于不含需要仿真或測量才能得到的參數(shù)，所以既可以用來計算電路的相位噪聲，又可以用來指導如何降低相位噪聲。
　　 接著論文通過實際的電路仿真對非線性模型進行了仿真驗證，證明了這種分析方法的有效性，由于這種非線性分析方法得到了相位噪聲的