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模擬信號源和矢量信號源的工作原理

GReq_mcu168 ? 來源:個人圖書館 ? 作者:個人圖書館 ? 2022-02-12 11:17 ? 次閱讀

信號源也稱作信號發生器,基本功能是產生并輸出期望的信號,可設置信號的頻率、功率和調制類型。按照頻率劃分,有低頻源、射頻源、微波源;按信號調制類型劃分,有模擬源和矢量源。

信號源的基本結構原理圖

模擬源

模擬信號源和矢量信號源的工作原理

模擬信號源:產生模擬調制信號,AM/FM/PM和脈沖調制,低相噪和低噪聲是高性能的標志。頻率范圍可達67GHz的微波源,可擴展到毫米波;射頻源的頻率范圍一般在9kHz~8GHz之內。頻率合成器,也就是頻綜,是模擬源的核心,調頻FM和調相PM可在頻綜中直接實現;脈沖調制器即可控脈沖開關,控制RF信號的通斷;調幅調制器與自動電平控制ALC電路混合;ALC的基本功能是通過反饋監測與比較,保持RF輸出電平的穩定。

矢量源

模擬信號源和矢量信號源的工作原理

矢量信號源:可產生矢量和數字調制信號。

常用于產生3Gpp規范的各類移動通信信號、產生和模擬GNSS導航、產生和模擬各種雷達信號等應用。

頻率范圍可達44GHz的微波矢量源;射頻矢量源的頻率范圍一般在9kHz~8GHz之內。其調制帶寬是其重要指標,通常100M~2G。

矢量源的核心原理是通過I/Q混頻器即正交調制器,產生矢量調制的RF信號。基帶源是用目標調制算法生成的數字文件,經DAC轉為模擬I/Q信號,輸入調制器,調制器的本振LO來自于RF頻率相同設置的頻綜。通過相差90°的兩個正交信號I/Q的瞬時電壓,可以控制RF輸出的瞬時幅度和相位,從而達到任意矢量調制的目的。

頻率合成器

頻率合成器,或頻率綜合器簡稱頻綜,是基于一個輸入參考頻率源,產生一個或多個頻率信號的射頻器件,在信號源中是核心器件。現代常用頻率合成技術,是PLL鎖相合成技術與DDS直接數字合成技術,工程實現上經常采用兩者結合的方式。

PLL鎖相合成

PLL鎖相合成技術,原理是對VCO的RF輸出進行鎖相鎖頻精確化控制。參考頻率源,是高穩定、高頻譜純度的基準源,常用TCXO或OCXO,參考源分頻后輸入鑒相器參考輸入端,VCO的RF輸出信號,耦合反饋、分頻后進入鑒相器的反饋輸入端,鑒相器輸出包括2×fp分量和直流電壓分量,經低通濾波后是VCO控制電壓Vc,當Vc = 0環路達到鎖定目標頻率RF=VNfp。

模擬信號源和矢量信號源的工作原理

DDS直接數字合成

DDS的原理:一個信號周期是2π,每個時鐘相位累加一次,最小相位增量2π/2^N;FCW=k時,每次相位增量k?2π/2^N。

模擬信號源和矢量信號源的工作原理

N:相位累加器比特數;M:ROM實際尋址查表比特數;S:只讀存儲器輸出離散正弦的比特數。

原文標題:信號源基本結構和原理

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審核編輯:湯梓紅

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