本發(fā)明涉及無(wú)線通信，尤其涉及一種切換內(nèi)外參考及多路頻率功率可調(diào)的高頻信號(hào)產(chǎn)生電路。

背景技術(shù)：

1、在高速波形模擬系統(tǒng)中,高速信號(hào)產(chǎn)生板卡主要產(chǎn)生相干體制基帶數(shù)據(jù)調(diào)制輸出，高速信號(hào)采集板卡主要完成相干體制基帶數(shù)據(jù)解調(diào)和譯碼等功能。在對(duì)采集后的多路模擬信號(hào)進(jìn)行同步數(shù)字處理時(shí)，多個(gè)adc需要來(lái)源一致的時(shí)鐘信號(hào)去解析、比對(duì)信息；在此系統(tǒng)中進(jìn)行高速數(shù)據(jù)處理時(shí)，又需要功率較高時(shí)鐘源信號(hào)去匹配系統(tǒng)中參數(shù)。然而，對(duì)于輸出頻率達(dá)到8ghz以上的功分器，其功率即便能做到10db以上，但從接入損耗、信號(hào)強(qiáng)度和質(zhì)量、輸出路數(shù)、內(nèi)外切換等多方面還是無(wú)法同時(shí)解決現(xiàn)有問(wèn)題。另一方面，功分器隨著工作溫度會(huì)發(fā)生漂移現(xiàn)象，無(wú)法滿足時(shí)鐘源信號(hào)穩(wěn)定要求。因此，高速信號(hào)處理系統(tǒng)中，在多個(gè)模數(shù)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，要求時(shí)鐘信號(hào)同源且功率還需滿足采樣要求，反之會(huì)造成信息誤差多、系統(tǒng)通信質(zhì)量差等情況。

2、在高速波形模擬系統(tǒng)中，adc在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)采樣輸入信號(hào)來(lái)完成轉(zhuǎn)換，這個(gè)采樣過(guò)程對(duì)于參考時(shí)鐘信號(hào)的穩(wěn)定度和精度要求更為嚴(yán)格，如果使用頻率、功率較低的時(shí)鐘信號(hào)，不僅adc具有較大的誤差和干擾，而且處理模塊也無(wú)法準(zhǔn)確譯出信號(hào)所包含的信息，即便能勉強(qiáng)處理，處理后的信號(hào)信息誤差可達(dá)ghz量級(jí)。綜合分析，在高速波形模擬系統(tǒng)下，時(shí)鐘頻率合成范圍要求8ghz以上，功率變化范圍要求20db左右。

3、在地面高速通信領(lǐng)域中，由其他設(shè)備輸出的電信號(hào)經(jīng)過(guò)電信道后，由adc完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，采用大規(guī)模fpga完成數(shù)據(jù)的解調(diào)和譯碼。電信道完成信號(hào)的濾波、放大等處理。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)存在較大的頻偏時(shí)，一方面可能會(huì)超過(guò)電信道的帶寬，信號(hào)無(wú)法完整的被adc采樣；另一方面，大頻偏及大頻率變化率增加了信號(hào)傳輸?shù)碾y度。

4、因此，如何解決地面高速通信中大頻率、大功率同源時(shí)鐘信號(hào)輸入與輸出的問(wèn)題，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種切換內(nèi)外參考及多路頻率功率可調(diào)的高頻信號(hào)產(chǎn)生電路，用以解決現(xiàn)有技術(shù)地面高速通信中高頻信號(hào)頻率功率以及輸出路數(shù)不可調(diào)的缺陷。

2、第一方面，本發(fā)明提供一種切換內(nèi)外參考及多路頻率功率可調(diào)的高頻信號(hào)產(chǎn)生電路，包括：控制模塊、切換模塊和處理模塊；

3、所述控制模塊用于發(fā)出參考源信號(hào)選擇指令；

4、所述切換模塊用于根據(jù)所述參考源信號(hào)選擇指令切換輸入信號(hào)的輸入方式，所述輸入方式包括：外部輸入?yún)⒖荚葱盘?hào)和電路本身產(chǎn)生的參考源信號(hào)；

5、所述處理模塊用于在確定所述外部輸入?yún)⒖荚葱盘?hào)或所述電路本身產(chǎn)生的參考源信號(hào)后，對(duì)所述輸入信號(hào)進(jìn)行頻率合成、頻率分路與功率放大，得到多路目標(biāo)大小分別可控的高頻信號(hào)。

6、根據(jù)本發(fā)明提供的一種切換內(nèi)外參考及多路頻率功率可調(diào)的高頻信號(hào)產(chǎn)生電路，所述切換模塊包括：時(shí)鐘分路單元、內(nèi)參考單元和內(nèi)外切換單元；

7、所述時(shí)鐘分路單元用于將一路輸入信號(hào)分為多路輸入信號(hào)；

8、所述內(nèi)參考單元用于在缺少所述輸入信號(hào)時(shí)進(jìn)行自身頻率輸出；

9、所述內(nèi)外切換單元用于切換所述輸入信號(hào)的輸入方式為外部輸入?yún)⒖荚葱盘?hào)或電路本身產(chǎn)生的參考源信號(hào)。

10、根據(jù)本發(fā)明提供的一種切換內(nèi)外參考及多路頻率功率可調(diào)的高頻信號(hào)產(chǎn)生電路，所述處理模塊包括頻率合成單元、同源分路單元和功率放大單元；

11、所述頻率合成單元用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行頻率合成，生成預(yù)設(shè)頻率范圍內(nèi)的任意頻率信號(hào)；

12、所述同源分路單元用于對(duì)所述頻率信號(hào)進(jìn)行頻率分路，得到多路分頻信號(hào)；

13、所述功率放大單元用于分別對(duì)所述多路分頻信號(hào)進(jìn)行放大，得到多路目標(biāo)大小分別可控的高頻信號(hào)。

14、根據(jù)本發(fā)明提供的一種切換內(nèi)外參考及多路頻率功率可調(diào)的高頻信號(hào)產(chǎn)生電路，所述頻率合成單元具體用于：

15、確定鑒相頻率和所需輸出頻率數(shù)值；

16、基于頻率段范圍與分頻系數(shù)的關(guān)系，根據(jù)所述頻率數(shù)值確定輸出分頻系數(shù)；

17、基于所述頻率數(shù)值和所述分頻系數(shù)，確定壓控振蕩器頻率；

18、輸入所述壓控振蕩器頻率和所述鑒相頻率至預(yù)設(shè)公式，輸出頻率信號(hào)。

19、根據(jù)本發(fā)明提供的一種切換內(nèi)外參考及多路頻率功率可調(diào)的高頻信號(hào)產(chǎn)生電路，所述同源分路單元具體用于：

20、接收控制模塊信息通過(guò)配置寄存器參數(shù)去選擇相應(yīng)的工作模式；

21、在所述工作模式下，控制模塊通過(guò)spi去控制clkx_out的值來(lái)輸出至少一路任意頻率信號(hào)；

22、當(dāng)進(jìn)入分頻器模式時(shí)，基于預(yù)設(shè)方式對(duì)所述頻率信號(hào)進(jìn)行分頻，得到所需信號(hào)頻率。

23、根據(jù)本發(fā)明提供的一種切換內(nèi)外參考及多路頻率功率可調(diào)的高頻信號(hào)產(chǎn)生電路，所述控制模塊還用于：

24、調(diào)整所述頻率信號(hào)的相位與所述參考源信號(hào)的相位一致，再通過(guò)環(huán)路濾波去掉所述頻率信號(hào)中多余的干擾，生成應(yīng)用于高速數(shù)據(jù)處理的時(shí)鐘信號(hào)。

25、根據(jù)本發(fā)明提供的一種切換內(nèi)外參考及多路頻率功率可調(diào)的高頻信號(hào)產(chǎn)生電路，所述多路分頻信號(hào)包括：高輸出頻率、超低本底噪聲和極低偏斜時(shí)鐘分配中的至少一種。

26、根據(jù)本發(fā)明提供的一種切換內(nèi)外參考及多路頻率功率可調(diào)的高頻信號(hào)產(chǎn)生電路，所述預(yù)設(shè)頻率范圍為10mhz至15ghz。

27、根據(jù)本發(fā)明提供的一種切換內(nèi)外參考及多路頻率功率可調(diào)的高頻信號(hào)產(chǎn)生電路，所述多路目標(biāo)大小分別可控的高頻信號(hào)包括：四路同相位同幅度的高頻信號(hào)，或四路同相位不同幅度的高頻信號(hào)。

28、根據(jù)本發(fā)明提供的一種切換內(nèi)外參考及多路頻率功率可調(diào)的高頻信號(hào)產(chǎn)生電路，所述功率放大單元對(duì)5g-20g分頻信號(hào)放大20db的增益。

29、本發(fā)明提供的一種切換內(nèi)外參考及多路頻率功率可調(diào)的高頻信號(hào)產(chǎn)生電路，包括：控制模塊、切換模塊和處理模塊；控制模塊用于發(fā)出參考源信號(hào)選擇指令；切換模塊用于根據(jù)參考源信號(hào)選擇指令切換輸入信號(hào)的輸入方式，輸入方式包括：外部輸入?yún)⒖荚葱盘?hào)和電路本身產(chǎn)生的參考源信號(hào)；處理模塊用于在確定外部輸入?yún)⒖荚葱盘?hào)或電路本身產(chǎn)生的參考源信號(hào)后，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行頻率合成、頻率分路與功率放大，得到多路目標(biāo)大小分別可控的高頻信號(hào)，通過(guò)處理模塊能夠高效的對(duì)不同頻率信號(hào)的合成，并生成功率大小可控、輸出路數(shù)可調(diào)節(jié)的高頻信號(hào)，解決了地面高速通信中大頻率、大功率同源時(shí)鐘信號(hào)不可調(diào)的缺陷。

技術(shù)特征：

1.一種切換內(nèi)外參考及多路頻率功率可調(diào)的高頻信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于，包括：控制模塊、切換模塊和處理模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切換內(nèi)外參考及多路頻率功率可調(diào)的高頻信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于，所述切換模塊包括：時(shí)鐘分路單元、內(nèi)參考單元和內(nèi)外切換單元；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切換內(nèi)外參考及多路頻率功率可調(diào)的高頻信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于，所述處理模塊包括頻率合成單元、同源分路單元和功率放大單元；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的切換內(nèi)外參考及多路頻率功率可調(diào)的高頻信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于，所述頻率合成單元具體用于：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的切換內(nèi)外參考及多路頻率功率可調(diào)的高頻信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于，所述同源分路單元具體用于：

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的切換內(nèi)外參考及多路頻率功率可調(diào)的高頻信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于，所述控制模塊還用于：

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的切換內(nèi)外參考及多路頻率功率可調(diào)的高頻信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于，所述多路分頻信號(hào)包括：高輸出頻率、超低本底噪聲和極低偏斜時(shí)鐘分配中的至少一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求3-7任一項(xiàng)所述的切換內(nèi)外參考及多路頻率功率可調(diào)的高頻信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于，所述預(yù)設(shè)頻率范圍為10mhz至15ghz。

9.根據(jù)權(quán)利要求3-7任一項(xiàng)所述的切換內(nèi)外參考及多路頻率功率可調(diào)的高頻信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于，所述多路目標(biāo)大小分別可控的高頻信號(hào)包括：四路同相位同幅度的高頻信號(hào)，或四路同相位不同幅度的高頻信號(hào)。

10.根據(jù)權(quán)利要求3-7任一項(xiàng)所述的切換內(nèi)外參考及多路頻率功率可調(diào)的高頻信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于，所述功率放大單元對(duì)5g-20g分頻信號(hào)放大20db的增益。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種切換內(nèi)外參考及多路頻率功率可調(diào)的高頻信號(hào)產(chǎn)生電路，包括：控制模塊、切換模塊和處理模塊；控制模塊用于發(fā)出參考源信號(hào)選擇；切換模塊用于根據(jù)參考源信號(hào)選擇指令切換輸入信號(hào)的輸入方式，輸入方式包括：外部輸入?yún)⒖荚葱盘?hào)和電路本身產(chǎn)生的參考源信號(hào)；處理模塊用于在確定外部輸入?yún)⒖荚葱盘?hào)或電路本身產(chǎn)生的參考源信號(hào)后，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行頻率合成、頻率分路與功率放大，得到多路目標(biāo)大小分別可控的高頻信號(hào)，通過(guò)處理模塊能夠高效的對(duì)不同頻率信號(hào)的合成，并生成功率大小可控、輸出路數(shù)可調(diào)節(jié)的高頻信號(hào)，解決了地面高速通信中大頻率、大功率同源時(shí)鐘信號(hào)不可調(diào)的缺陷。

技術(shù)研發(fā)人員：郭薇薇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京融為科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6