[논문]DDS를 이용한 고속 주파수 Hopping용 디지털 주파수 합성기 구현

김영완

[국내논문] DDS를 이용한 고속 주파수 Hopping용 디지털 주파수 합성기 구현
Implementation of Digital Frequency Synthesizer for High Speed Frequency Hopping 원문보기

한국해양정보통신학회 2006년도 춘계종합학술대회, 2006 May 01, 2006년, pp.607 - 610

김영완 (군산대학교 전자정보공학부)

초록
AI-Helper

본 논문에서는 고속 주파수 도약과 높은 주파수 분해도 신호를 발생하는 디지털 주파수 합성기를 구현한다. 고속 주파수 도약과 미세한 도플러 주파수 보정을 위한 높은 주파수 분해도를 갖는 DDS 기술과 직접주파수 변환을 위한 광대역 PLL 기술을 적용하여 DVB-RCS 전송을 위한 전송 중간 주파수 신호를 직접 발생하는 주파수 합성기를 구현한다. $2.5\sim3.0GHz$ 대역의 500 MHz 사용 주파수 대역내에서 -50 dBc 이하의 스퓨리어스 신호 억압을 제공하고, 0.233 Hz의 세밀한 주파수 분해도와 125 ns 이하의 고속 주파수 도약 특성을 갖는 DFS구조를 갖는다. 또한 제작된 DFS는 광대역 사용주파수 영역에서 3 dB 이내의 이득 평탄도를 나타내었으며, 위상잡음은 1 KHz ???낵쩔【??? -75 dBc/Hz의 양호한 특성을 나타내었다.

Abstract ▼ AI-Helper

The Digital Frequency Synthesizer(DFS) that generates the wideband signal with hish speed frequency hopping rate and high frequency resolution characteristics was implemented in this paper. The DFS was applied as local oscillator for direct frequency conversion IF modules of DVB-RCS, which directly generates the transmission immediate frequency signal by using DDS and wideband PLL technologies. The DDS technology provides high speed frequency hopping rate and high frequency resolution characteristics, which ate also the DVB-RCS requirement. The wideband PLL technology also provides the wideband signal generation, which is a necessity for direct frequency conversion modules. The implemented DFS provide the spurious suppression characteristic of -50 dBc, frequency resolution of 0.233 Hz and frequency hopping rate of 125 ns, respectively. Also the DFS represent the amplitude flatness of 3 dB and less in the pass-band and phase noise characteristic of -75 dBc/Hz at 1 kHz frequency offset.

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

본 논문에서는 DVB-RCS 역방향 전송 링크의 직접 주파수 변환단에서 사용되는 고속 주파수 도약 및 광대역 주파수 영역을 갖는 DFS를 설계하고 구현하였다. DDS와 광대역 PLL을 사용하여 2.
본 논문에서는 높은 주파수 분해도와 빠른 주파수 스위칭 시간을 제공하는 DDS 기술과 광대역 주파수 발생을 위한 PLL 기술을 적용하여 전송 중간 주파수를 직접 발생하는 디지털 주파수 합성기를 설계하고 구현한다. 고속 주파수 도약 과 미세한 도플러 주파수 보정을 위한 높은 주파수 분 해도를 갖는 신호는 협대역성을 갖는 DDS를 사용하여 구현하며, 사용 주파수 대역내 -50 dBc 이하의 스퓨리어스 신호 억압을 위한 DDS 사용 주파수 대역을 선정하여 설계한다.

제안 방법

구현하였다. DDS와 광대역 PLL을 사용하여 2.5 ~ 3.0 GHz 광대역 주파수 영역에서 0.233 Hz의 세밀한 주파수 조정이 가능하고 125 ns 이하의 고속 주파수 도약 특성을 갖는 DFS구조를 구현하였다. 제작된 DFS는 사용 주파수 대역내에서 약 -50 dBc의 불요파 특성과 3 dB 이내의 이득 평탄도 그리고 대역이외의 영역에서 -60 dBc 이하의 불요 파 억압 특성을 나타내었다.
설계하고 구현한다. 고속 주파수 도약 과 미세한 도플러 주파수 보정을 위한 높은 주파수 분 해도를 갖는 신호는 협대역성을 갖는 DDS를 사용하여 구현하며, 사용 주파수 대역내 -50 dBc 이하의 스퓨리어스 신호 억압을 위한 DDS 사용 주파수 대역을 선정하여 설계한다. 또한, 500 MHz 대역의 주파수 발생을 위한 광역 PLL 회로를 설계하여 직접 주파수 변환단을 위한 디지털 주파수 합성기를 구현한다.
표 1과 같은 성능을 만족하고 주파수 변환단의 직접 변환을 위한 고속 광대역 주파수■신호 발생은 그림 2와 같이 구성한다. 높은 주파수 분해도와 고속 주파수 신호 도약을 위한 DDS(Direct Digital Synthesizer)와 광역 주파수 발생을 위한 PLL 구조를 사용하여 디지털 주파수 합성 기 (DFS:Digital Frequency Synthesizer) > 구현한다.
고속 주파수 도약 과 미세한 도플러 주파수 보정을 위한 높은 주파수 분 해도를 갖는 신호는 협대역성을 갖는 DDS를 사용하여 구현하며, 사용 주파수 대역내 -50 dBc 이하의 스퓨리어스 신호 억압을 위한 DDS 사용 주파수 대역을 선정하여 설계한다. 또한, 500 MHz 대역의 주파수 발생을 위한 광역 PLL 회로를 설계하여 직접 주파수 변환단을 위한 디지털 주파수 합성기를 구현한다.
2차 혼합기에 의한 출력 주파수 신호는 500 MHz 대역내 이득 평탄도를 위하여 혼합기에 입력되는 낮은 주파수 영역 신호는 최종 신호의 높은 신호 영역으로 전환되도록 하는 입력 신호와 국부발진 주파수와의 차 신호를 선택하는 구조로 대역내 이득 불균형을 보정하도록 그림 3과 같은 주파수를 설계한다. 최종 출력주파수를 위하여 2차 신호 발생은 광역 주파수 발생 PLL 회로를 사용하며, 불요파 신호 억압은 유전체 광대역 대역 통과 필터를 설계하여 사용한다.

대상 데이터

DDS 는 1 Gsps, 32 bit FTW(Frequency Tuning Word) 그리고 10 bit DAC를 지원하는 AD9858를 사용하였다. 기준 클럭 신호로는 1 GHz 주파수 신호를 사용하였으며 식(2)어】 의해 주파수 분 해도는 약 0.

성능/효과

또한, DDS와 PLL 혼합 구조를 통하여 PLL의 주파수 변환 시간(100 us) 보다 약 1000배의 속도인 125 ns 로 주파수 변환이 가능한 고속 광대역 DFS 신호 특성을 나타내었다.
DDS는 많은 불요 파 신호를 발생하므로 요구하는 대역내 불요 파 신호 억압을 위하여 고속 주파수 도약이 가능한 주파수 영역을 ' 선택한다. 사용하고자 하는 DDS(AD9858)의 불요파 성능은 70(广900 MHz 클럭 신호에 대하여 130 ~ 270 MHz 범위의 사용 주파수 대역내에서 -50 dBC 이상의 특성을 나타내었으며, 1 GHz 이상의 높은 클럭 신호에서는 약 140 MHz 대역내에서 -55dBc 정도의 대역내 불요 파 신호 특성을 나타내었다. 따라서 고속 주파수도 약 및 높은 주파수 분해도를 갖는 기본 주파수 영역으로 그림 3과 같은 1 GHz 클럭 신호와 130 ~ 250 MHz 대역을 사용한다.
233 Hz의 세밀한 주파수 조정이 가능하고 125 ns 이하의 고속 주파수 도약 특성을 갖는 DFS구조를 구현하였다. 제작된 DFS는 사용 주파수 대역내에서 약 -50 dBc의 불요파 특성과 3 dB 이내의 이득 평탄도 그리고 대역이외의 영역에서 -60 dBc 이하의 불요 파 억압 특성을 나타내었다. 또한 위상잡음은 1 KHz 옾셋에서 -75 dBc/Hz의 양호한 특성을 나타내었다.
억압함을 알 수 있다. 중심 주파수와 광대역 경계 주파수간의 출력차를 보정하기 위하여 제 2차 혼합기 출력 신호는 국부발진 주파수와 입력 신호 주파수 차를 선정하였으며, 결과적으로 그림 7 (b) 와 같이 2.5 ~ 3.0 GHz의 사용 주파수에서 3 dB 이내의 이득 평탄도 특성을 나타내었다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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