伽利略-WCDMA雙模接收機(jī)中分頻器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著全球定位系統(tǒng)(GPS)運(yùn)作的日趨成熟，伽利略(Galileo)等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及其與蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)相結(jié)合的導(dǎo)航定位系統(tǒng)也在部署當(dāng)中，世界主要國家都在積極研發(fā)自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。本課題來源于Galileo/WCDMA雙模接收機(jī)項(xiàng)目，接收機(jī)中采用鎖相環(huán)型頻率綜合器產(chǎn)生符合系統(tǒng)指標(biāo)要求的本振信號(hào)，而分頻器是頻率綜合器中非常重要的一個(gè)模塊，通過改變分頻器的分頻比使頻率綜合器能提供多個(gè)高精度頻率信號(hào)。本課題對(duì)鎖相環(huán)頻率綜合器中的分頻器進(jìn)行研究

2、和設(shè)計(jì)。
　　 本文首先介紹鎖相環(huán)型頻率綜合器的結(jié)構(gòu)和工作原理，推導(dǎo)鎖定狀態(tài)下的線性化模型，進(jìn)而詳細(xì)分析分頻器的設(shè)計(jì)指標(biāo)和組成模塊，分頻比的整數(shù)部分由雙模預(yù)分頻器和可編程計(jì)數(shù)器產(chǎn)生，小數(shù)部分由∑-△調(diào)制器產(chǎn)生，此外，為了提供正交輸出，還包含一個(gè)高速二分頻器。
　　 考慮到高速二分頻器必須具備工作頻率高、輸出信號(hào)正交性良好的特點(diǎn)，采用SCFL寄存器來實(shí)現(xiàn)。
　　 工作在最高頻段的雙模預(yù)分頻器決定了分頻器的主要性能，

3、為了解決速度和功耗之間的矛盾，本設(shè)計(jì)中的16/17預(yù)分頻器采用同步2/3分頻器加上異步8分頻器級(jí)聯(lián)而成，其中同步2/3分頻器采用改進(jìn)的SCFL寄存器（去掉尾電流源并集成或門）實(shí)現(xiàn)，異步8分頻器則采用TSPC結(jié)構(gòu)的寄存器實(shí)現(xiàn)。
　　 可編程計(jì)數(shù)器緊跟在雙模預(yù)分頻器后面，由脈沖計(jì)數(shù)器和吞咽計(jì)數(shù)器組成，由于工作頻率相對(duì)較低，采用半定制數(shù)字電路設(shè)計(jì)流程實(shí)現(xiàn)。
　　 本文采用一種改進(jìn)的MASH1-1-1調(diào)制器來實(shí)現(xiàn)分頻比的小數(shù)部分

4、，它由三個(gè)一階誤差反饋調(diào)制器(EFM)級(jí)聯(lián)而成，與傳統(tǒng)MASH1-1-1結(jié)構(gòu)不同的是在相鄰兩個(gè)EFM之間增加一個(gè)前饋連接，因而可以提高輸出序列長度、減小小數(shù)雜散。∑-△調(diào)制器同樣采用半定制數(shù)字電路設(shè)計(jì)流程實(shí)現(xiàn)。
　　 整個(gè)分頻器采用TSMC0.18μmCMOS工藝設(shè)計(jì)，面積為0.714mm2，已成功流片。在片測試結(jié)果表明:在1.8V電源電壓下，高速二分頻器的工作頻率覆蓋0.5～5.6GHz，輸入頻率為4.5GHz時(shí)，其核心工作電