[发明专利]一种自适应的小数频率合成器毛刺移除系统及方法

说明书

本发明属于数模混合集成电路电子电路技术领域，公开了一种自适应的小数频率合成器毛刺移除系统及方法，自适应的小数频率合成器毛刺移除系统包括鉴频鉴相器PFD、锁定检测器LD、固定宽度固定位置可变周期脉冲发生器FFVPG、可变幅度电荷泵VACP、环路滤波器LF、压控振荡器VCO、多模分频器MMD、Delta‑Sigma调制器DSM。本发明使小数频率合成器的环路电流脉冲不仅具有固定位置、固定宽带和可变幅度，而且在瞬态时的周期为Tsubgt;REF/subgt;，在锁定时的周期为N倍Tsubgt;REF/subgt;，用于移除脉冲位置调制效应和脉冲宽度调制效应，根除参考毛刺和减小分数毛刺。

技术领域

本发明属于数模混合集成电路电子电路技术领域，尤其涉及一种自适应的小数频率合成器毛刺移除系统及方法。

背景技术

目前，最接近的现有技术：小数频率合成器是一种输出频率的器件，具有分辨率高、相位噪声低和锁定时间快的性能，广泛应用在现代无线通信、雷达和电子对抗等系统，输出频率毛刺的大小是衡量小数频率合成器性能的一个重要指标，例如在无线通信系统中，小数频率合成器的毛刺越小，带内和带外噪声耦合到带内的噪声越小，无线通信系统的灵敏度越高。

现有技术通过高性能的电荷泵、新型结构的鉴频鉴相器、低量化噪声的Delta-Sigma调制器，或通过采样保持、模拟和数字校准、离散环路滤波器、脉冲位置调制和重现等技术降低毛刺的大小。但是，以上技术存在脉冲位置调制和脉冲宽度调制效应，不能从根源上移除毛刺。一种基于固定宽度可变幅度电荷泵的小数频率合成器，可以消除脉冲位置调制效应和脉冲宽度调制效应，但该方案只能根除参考毛刺。根据以上分析，目前仍缺乏根除小数频率合成器整数毛刺和分数毛刺的相关技术。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有技术频率合成器毛刺移出方法不能从根源上移出毛刺，目前缺乏根除小数频率合成器整数毛刺和分数毛刺的相关技术。

解决上述技术问题的意义：根除了参考毛刺和减小分数毛刺，使小数频率合成器的输出频率具有更高的频谱纯度，用于无线收发器时可减小带内噪声和带外耦合到带内的噪声。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种自适应小数频率合成器毛刺移除系统及方法。本发明不仅可以根除参考毛刺而且可以减小分数毛刺。

本发明是这样实现的，一种自适应的小数频率合成器毛刺移除系统，包括：

鉴频鉴相器PFD：用于检测参考频率f_REF和反馈频率f_DIV的相位误差θ_error,用脉冲UP和DN表示；当f_REF超前f_DIV时，UP输出有效电平；当f_REF滞后f_DIV时，DN输出有效电平；

锁定检测器LD：用于检测f_REF和f_DIV的相位误差θ_error，当θ_error大于阈值相位误差θ₀，小数频率合成器处于瞬态，Lock信号为低电平；当θ_error小于阈值相位误差θ₀，小数频率合成器处于锁定状态，Lock信号为高电平；

固定宽度固定位置可变周期脉冲发生器FFVPG：包括延迟单元T_D、RS触发器、分频器DIV、与门、或门，用于产生固定宽度、固定位置和可变周期的数字脉冲；

可变幅度电荷泵VACP：包括或门、D触发器、固定电流I₁、电容C、充电电流I_UP、放电电流I_DN，充电电流I_UP和放电电流I_DN的幅度可变，大小与电容C上的电压V₁成K倍正比例关系，FFVPG驱动VACP产生固定宽度、固定位置、可变幅度和可变周期的环路电流I_CP；