PXI矢量源基带信号时钟电路与输出电路的设计实现

摘要

矢量源是一类非常重要的电子测试仪器，在数字通信系统的调试和测试中是必不可少的。为了满足多种通信制式的通信系统的测试需求，矢量源的基带模块必须获得频率可变、相对带宽较大、频率转换速度较快的多路时钟信号，而且时钟信号的质量直接决定了后端数/模转换电路输出的模拟基带信号的质量；同时基带信号输出电路要能够满足任意波形的输出性能要求。因此设计包括具有变频速率较高、相对带宽较大的高性能频率合成电路和能够实现任意波形输出的基带信号输出电路，具有很高的实现价值和必要性。
　　论文以PXI矢量源基带模块研发为背景，根据基带模块对时钟信号性能要求，对多种频率合成方式进行了研究，选择能够满足信号输出要求的可实现电路设计方案，并设计了基带模块的时钟信号发生电路。并根据模拟基带信号的输出要求，设计了数/模转换模块的电路。论文完成的主要工作有：
　　首先，设计实现PXI矢量源基带信号时钟电路。研究多种频率合成技术的工作原理，分析它们各自的优点与不足，最终结合实际需求确定了以PLL激励DDS技术为核心的设计方案，进而选择电路功能器件，完成实际电路设计。
　　其次，设计实现PXI矢量源基带模块模拟输出电路。根据PXI矢量源对模拟基带信号的输出性能要求设计数/模转换模块电路，实现同相、正交两路模拟信号输出。
　　最后，进行PXI矢量源基带信号时钟电路与输出电路的功能测试及性能改进分析。对实际电路进行功能测试，包括控制软件编写、PLL环路输出调试、DDS输出测试、时钟分配电路调试、DSP控制DDS电路调试和DAC输出测试。在电路功能调试中观察输出信号质量，分析电路设计中的不足之处，提出电路改进方案。
　　论文最终实现了PXI矢量源基带信号时钟与输出电路的设计，输出三路频率覆盖20KHz～160MHz的LVDS时钟和一路固定100MHz的LVDS时钟，并实现了将数字基带信号转换为模拟基带信号。从而有力的支持了PXI矢量信号源基带模块的功能实现。

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主要符号表

第一章 引言

1.1 课题来源与任务

1.2 相关技术发展动态

1.3 论文的主要内容

第二章 基带信号时钟电路的设计基础

2.1 直接数字频率合成

2.2 锁相环

2.3 LVDS电平标准

2.4 本章小结

第三章 基带信号时钟电路的设计实现

3.1 基带信号发生器结构及时钟电路技术要求

3.2 基带信号时钟电路的设计方案

3.3 基带信号时钟电路器件选型

3.4 基带信号时钟电路的设计实现

3.5 本章小结

第四章 基带信号输出电路的设计实现

4.1 数/模转换器介绍与电路器件选型

4.2 基带信号输出电路的设计实现

4.3 PCB板设计

4.4 本章小结

第五章 基带信号时钟电路与输出电路功能调试

5.1 PCB板焊接和整板测试

5.2 时钟电路功能调试

5.3 基带信号输出电路功能测试

第六章 总结

致谢

参考文献

作者攻读硕士期间取得的科研成果