现代通信系统振荡器的设计和研究+源程序(2)
频率合成器是现代电子系统的重要组成部分。其高程度的技术复杂性，形成了直接模拟式频率合成（DAS）、间接频率合成（锁相式频率合成IDFS）、直接数字频率合成（DDS）三个发展阶段。直接频率合成的分辨率比较好、相位噪声不高且响应快，但是体积大、成本高以及有不必要的频谱，而直接数字频率合成具有DAS的优点，并且成本大为降低，但是其不能做到任意频率的合成，主要用于军用通信。当下，在各种通信系统中应用最广泛的是间接频率合成器，它可以通过编写程序实现对输出频率的控制，得到自己想要的输出频率范围，它在现代通信中有着不可替代的地位。
间接（锁相式）频率合成技术，是三种技术中成熟度最高、应用领域最广泛的，具有频率稳定性高、相位噪声低、体积小、功耗低等优点。由于大规模集成电路的出现并迅速推广，锁相环路被制成一种整体的模块，可以实现多种功能，成本大大降低，使用上也更为简易，这使得锁相技术能够适用于更多的技术部门。锁相式频率合成器将压控振荡器具有的高的短期频率稳定性和参考输入具有的高的长期频率稳定性结合起来，使其合成的信号在长短期的稳定度都很高，从而获得高稳定性和准确性的输出频率。
频率合成器是参考晶振提供一个高准确度和稳定度的输入信号，通过不同组合的四则运算电路，产生和参考输入性能一致的大量的离散频率信号，本文的课题是现代通信系统振荡器的设计和研究，就需要采用锁相频率合成法，设计一个本振模块。
1.2 本文研究的主要内容和成果
本文是采用锁相频率合成法设计一个输出频率为950MHz-1050MHz的正弦波振荡器。先介绍了核心芯片ADF4360-7中所采用的锁相环原理，并使用ADIsimPLL Ver 3.41软件设计锁相电路并进行仿真，根据设计要求得到相应的电路参数，接着使用本振的控制核心单片机MSP430F2013编写程序，来控制其最终的输出频率，然后用Altium.Designer.v6.9软件进行原理图设计，并画出PCB图。最终根据画出的PCB图制板，进行硬件的装配和调试。
本文完成了一套完整的本地振荡器的设计方案，本振的输出频率范围达到了950MHz到1050MHz，并且，本文还提出了一种跳频源的设计方案，利用单片机编程控制本振实现每隔2MHz的跳频输出。通过本次设计，熟悉了锁相频率合成法设计本振的方法，也深入地分析了当所需频率比较高时，采用哪些措施来保证本振频率准确度和稳定度。而设计出来的本振模块，在放入到发射和接收系统中时，通过对软硬件的简单修改，就可以满足不同频段的设计要求。
1.3 本文内容安排
本文内容上可分为四大部分：绪论，系统概述，锁相环原理，本地振荡器的设计，PCB板的设计，总结。
第一章为绪论。本章主要介绍了本设计提出的背景和本文的主要研究内容及成果。
第二章为锁相环原理。本章介绍了频率合成器的核心部件锁相环，主要讨论了锁相环的基本结构和工作原理，以及锁相频率合成器的工作原理。
第三章为锁相环的主要性能分析。本章讨论锁相环的三个技术指标：相位噪声、参考杂散和锁定时间，介绍了如何采取措施来改善锁相环的这些性能。
第四章为本地振荡器的设计。本章是本设计的核心部分，首先对本振的核心芯片ADF4360-7进行了介绍，然后论述本振原理图的设计，通过计算或仿真得到需要的各项参数，先设计出锁相环路，再用软件画出完整的本振原理图。接着进行程序设计，详细介绍了本振芯片内部的三个寄存器的每一位的含义及本振输出频率为1GHz时三个寄存器的具体值，再利用单片机MSP430F2013编写控制程序，论述了程序的设计过程，最后完成PCB板的设计。
下一篇：电可调中频带通滤波器的设计