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DDS Driven PLL 구조 주파수 합성기의 위상 잡음 분석
Analysis of Phase Noise in Frequency Synthesizer with DDS Driven PLL Architecture 원문보기

韓國電磁波學會論文誌 = The journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, v.19 no.11 = no.138, 2008년, pp.1272 - 1280  

권건섭 (국방과학연구소) ,  이성재 (국방과학연구소)

초록
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본 논문에서는 빠른 천이 시간 및 고해상도 특성을 동시에 만족하기 위해 주로 사용되는 DDS Driven PLL 구조 주파수 합성기위상 잡음 분석을 위한 모델링 방안을 제안하였다. 기준 주파수 발진기(reference oscillator) 및 전압 제어 발진기(VCO: Voltage Controlled Oscillator)는 Leeson 모델을 적용하여 측정 데이터를 근사하는 방법을 사용하였고, DDS 칩의 위상 잡음원은 DAC(Digital to Analog Converter) 동작에 근사하여 모델링하였다. PLL의 위상 잡음은 디지털 분주기의 위상 잡음원으로 근사하여 모델링하였으며, 특히 저역 통과 필터(low pass filter)의 각 소자들의 위상 잡음은 전압 제어 발진기의 위상 잡음과 함께 고려하는 방법을 제안하였다. 모델링된 각 잡음 원들을 선형 시스템 영역에서 중첩의 원리를 이용하여 분석함으로써 주파수 합성기 출력의 위상잡음 분포를 예측하였고, 그 결과를 제작된 주파수 합성기의 측정 결과와 비교 평가하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we have proposed a phase noise model of fast frequency hopping synthesizer with DDS Driven PLL architecture. To accurately model the phase noise contribution of noise sources in frequency hopping synthesizer, they were investigated using model of digital divider for PLL, DAC for DDS a...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 하지만 일반적인 주파수 합성기 구조와는 달리 제안된 주파수 합성기는 DDS 칩이 PLL 의 기준 주파수로 동작하기 때문에 최종 줄력에 무시할 수 없는 잡음 원으로 동작한다. 따라서 본 논문에서는 위상 잡음 예측의 오차를 줄이기 위해 DDS 칩이 포함되는 잡음 모델링 방안을 제시하였다. 본 논문은 2장에서 주어진 주파수 합성 기 규격에 따라 주파수 합성 기의 설계 방안을 설명하고, 3장에서는 제안된 주파수 합성기의 위상 잡음 모델링 방안을 제시하고, 그 방안을 적용하여 예측된 결과와 구현된 주파수 합성기의 위상 잡음 분석 결과를 비교하며 결론을 맺는다.
  • 본 논문에서는 X대역에서 고속도약 특성을 가지며, 동시에 고해상도 특성을 갖는 DDS Driven PLL 구조 주파수 합성기의 위상 잡음원을 분석하고, 위상 잡음을 예측할 수 있는 모델을 제안하였다. OCXO 및 VCO의 위상 잡음은 Leeson 모델을 이용하여 측정 데이터를 근거로 근사하였으며, DDS, PLL, 저 역 통과 필터는 위상 잡음 분포를 예측할 수 있는 모델을 정립하였다.
  • 본 논문에서는 그림 1과 같이 주파수 혼합기 (mixer)를 포함하는 DDS Driven PLL 구조의 주파수합성기를 제안한다. 그림 1(a)는 주파수 합성기가 1.
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참고문헌 (10)

  1. J. Rurman, "Characterization of phase and frequency instabilities in precision sources: fifteen years of progress", Proc. IEEE, vol. 66, pp. 1048-1075, 1978 

  2. Venceslav F. Kroupa, Frequency Stability: Fundamentals and Measurements, IEEE Press, 1983 

  3. Ali Hajimiri, Thomas H. Lee, "A general theory of phase noise in electrical oscillators", IEEE J. Solid- State Circuits, vol. 33, no. 2, pp. 179-194, Feb. 1998 

  4. Ulrich L. Rohde, Microwave and Wireless Synthesizers Theory and Design, John Wiley & Sons, pp. 489-503, 1997 

  5. 김영완, 박동철, "위성 통신 시스템용 위상 고정 루프 주파수 합성기의 위상 잡음 예측 모델", 한국전자파학회논문지, 14(8), pp. 777-786, 2003년 8월 

  6. Dean Banerjee, PLL Performance, Simulation and Design Handbook, 2nd, pp. 5-113, 2001 

  7. Venceslav F. Kroupa, "Noise properties of PLL system", IEEE Trans. on Communications, vol. COM-30, no. 10, pp. 2244-2252, Oct. 1982 

  8. Venceslav F. Kroupa, Phase Lock Loops and Frequency Synthesis, John Wiley & Sons, pp. 189-230, 2003 

  9. Venceslav F. Kroupa, Direct Digital Frequency Synthesizers, IEEE Press, pp. 207-244, 1999 

  10. James A. Scheer, "Coherent radar system performance estimation", IEEE international Radar Conference, pp. 125-128, 1990 

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