基于白噪声和闪烁噪声统一解析模型的lc振荡器相位噪声的研究.pdf

西南科技大学
硕士学位论文
基于白噪声和闪烁噪声统一解析模型的LC振荡器相位噪声的研
究
姓名：姚党毅
申请学位级别：硕士
专业：通信与信息系统
指导教师：王军
20110614
要摘西南科技大学硕士研究生学位论文本文提出了一个基于电路的振荡器相位噪声模型，该模型同时适用提出模型也分析了闪烁噪声对相位噪声的影响。该分析过程是对库罗卡关键词：振荡器第于白噪声和闪烁噪声。已有的一些相位噪声模型都是针对白噪声来进行研究的，文中提出的模型综合考虑了白噪声和闪烁噪声对相位噪声的影响。文中先对振荡器进行了非线性扰动分析，得出了相关因子和稳定因子等一系列参数。接下来分析了白噪声对相位噪声的影响，得到了相应的相位噪声谱密度表达式，并通过仿真验证了该相位噪声谱密度表达式较为合理。在此基础上，给出了一些参数与相位噪声的关系，为实际设计振荡器具有很好的指导意义。瓦理论进行扩展。通过相应的公式推导，得出闪烁噪声功率谱密度表达式，并通过仿真验证出该表达式较为合理。本文给出一个具体的差分振荡器模型来综合分析了白噪声和闪烁噪声，此外还分析了尾噪声的影响。提出模型考虑到相位噪声存在拐角频率，这些拐角频率的值取决于各种噪声组成的相对强度。同时，通过实验可以得出，文中提出的模型较已有的经典模型更为合理。相位噪声闪烁噪声电压噪声功率谱密度
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绪论研究背景振荡器在电路系统中是一个非常重要的部分。它们不同于其他的电子电这种现象在时域更为普遍。一个理想的振荡器在离散频率处具有谐波，然而，西南科技大学硕士研究生学位论文第路，在某种意义上它们是自治的。在大多数电子系统中都能见到振荡器，如时钟，频率合成器，手机，电视，广播等。在射频系统中它们可以与混频器结合来实现频率的上变换或下变换。基本上有两种主要类型的射频振荡器，分别是振荡器和环形振荡器。对于射频系统来说，振荡器是最常见的，因为它们改良了频谱的纯度。最新的制造技术促使芯片制造商制造片上电感，这就促进了基于射频振荡器芯片的发展【俊相位噪声是振荡器设计的一个重要方面。相位噪声可以定义为振荡器中心频率一定频偏的电压虻缌谱密度与振荡器总的功率之比。相位扰动任何噪声扩散到这些理想谐波将会在相邻频带产生很高的功率。该作用是导致相位噪声出现的主要原因，如在射频通信系统中信道干扰会导致误码率的增加。同样，扰动在计时和数据抽样系统中也很重要。由噪声引起的转换瞬间的不确定性导致了同步问题。在复杂的调制原理中，如正交频分复用中对频谱纯度的要求越来越严格。表征噪声怎样影响振荡器在现实应用中是很关键的。这个问题是具有挑战性的，因为振荡器在噪声物理系统中构成了一个特殊的类型。它们的自发性使得它们对于扰动的响应是独特的。年ü嘞钍奖硎境隽苏竦雌鞯南煊Γ佣岢隽朔线性的概念。在相位噪声产生的原理方面已经做了大量的研究。同时大量的研究已经得到表示相位噪声谱的方程【俊＞菸颐橇私猓挥幸桓瞿Ｐ湍芄煌过简单容易测量的电路参数来描述相位噪声。本文试着提出一个可以通过简单的电路参数来描述相位噪声谱。然后把所建模型与商用相位噪声仿真器的仿真结果进行比较，分析该模型是否能够给出一个合理的相位噪声表达。最初仅考虑由白噪声引起的相位噪声。接着在一些模型假设下将所建模型扩展
问题描述，在该领域相关研究回顾问题定义振荡器中的噪声。噪声做白噪声西南科技大学硕士研究生学位论文到闪烁噪声。现在对该领域已完成的工作来进行一个简单回顾。和闪烁噪声源的电路参数得到的。这个模型有主要的电路，还考虑了振幅偏振荡器中相位噪声产生的基本原因是振荡器电路组成中存在内在噪声。振荡器中除了白噪声之外，闪烁噪声也扮演着一个很重要的角色。白噪声能事实上这个噪声有着У钠德适粜裕敲凑饩鸵馕蹲潘趂的功率是无限大的。人们试图通过实验的方法来研究是否真的在德氏旅娲嬖确的研究得到了发展。有一些著名的参考文献试着提出一个线性时变模型。第本文工作的目的是得到一个相位噪声表达式。这个表达式是通过白噪声离和相位偏离的相关性，对于标准的振荡器来说是相对容易实现的。从这个模型中得到的结果可以同时应用到理论电路和实际振荡器电路中，然后把它与相位噪声仿真器中得到的仿真结果进行比较。如电阻、鹊取Ｗ畛＜脑肷羌有愿咚拱自肷Ｔ贚够很容易在时域和频域被表示，而闪烁噪声则不易被描述。最初闪烁噪声在真空管中、为一个超低频率被观测，后来在半导体中也被观测