可快速调频的高稳定度频率合成技术研究

发布时间：2025-05-28 04:34

　　微波检测具有不易受环境影响、频带宽、穿透能力强和抗低频干扰等优点,在诸多领域有着广泛的应用。频率源作为微波检测系统的核心组成部分,其性能优劣直接关系到微波检测系统的质量高低。随着微波检测系统的应用场景越来越复杂,检测精度等性能的要求也越来越高,对频率源的频率分辨率、频率调节速率与频率稳定度的要求也越来越高。本文针对频率分辨率、频率调节速率和频率稳定度三项性能指标难以兼顾的问题,展开了可快速调频的高稳定度频率合成技术研究,制定了直接数字频率合成器驱动锁相环的技术方案。在制定的技术方案基础上,通过对频率调节速率与频率稳定度进行理论分析与仿真,实现了可快速调频的高稳定度频率源,并完成了实验验证。本文的主要研究内容包括:1)可快速调频的高稳定度频率合成方案研究。针对高频率分辨率、高频率调节速率与高稳定度频率源的研究目标,对各种类型的频率源设计方法进行分析,研究设计出同时满足频率分辨率、频率调节速率和频率稳定度三项性能指标的频率源,并制定了具体频率合成方案。2)高动态性能频率合成技术研究。频率源的动态性能是指频率调节速率,高动态性能频率源即能够实现快速频率调节。本文以系统输出信号的正弦频率调制速率...

【文章页数】：104 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 频率源合成技术发展的国内外现状
        1.2.2 频率源性能研究的国内外现状
    1.3 论文研究内容与意义
        1.3.1 论文研究内容
        1.3.2 论文研究意义
2 可快速调频的高稳定度频率合成方案研究
    2.1 频率源类型对比分析
        2.1.1 自激振荡源类型分析
        2.1.2 频率合成器类型分析
    2.2 混合式频率合成方案研究
        2.2.1 DDS激励PLL结构
        2.2.2 DDS内插PLL结构
        2.2.3 DDS和PLL环外混频结构
    2.3 本章小结
3 高动态性能频率合成技术研究
    3.1 快速频率调节问题分析
        3.1.1 稳态跟踪误差分析
        3.1.2 跟踪稳态极限分析
    3.2 锁相环跟踪性能提升研究
        3.2.1 环路滤波器类型选择
        3.2.2 频率调节速率的极限
    3.3 本章小结
4 高稳定度频率合成技术研究
    4.1 高稳定度频率合成问题分析
        4.1.1 频率稳定度的影响因素分析
        4.1.2 DDS输出频谱分析
        4.1.3 锁相环相位噪声分析
    4.2 高纯度频率合成方法研究
        4.2.1 参考频率基准生成方案研究
        4.2.2 DDS频谱纯度改善方法研究
        4.2.3 锁相环相位噪声抑制方法研究
    4.3 本章小结
5 实验系统理论分析与实验验证
    5.1 实验系统的理论分析
        5.1.1 实验系统的频率调节速率极限
        5.1.2 实验系统的频率稳定度
    5.2 实验目的
    5.3 实验环境
        5.3.1 实验样机制作
        5.3.2 实验平台搭建
    5.4 实验流程与结果
        5.4.1 频率调节速率极限的测量
        5.4.2 相位噪声测量
        5.4.3 杂散性能实验验证
        5.4.4 频率稳定度实验验证
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献



本文编号：4048085