Структурно-параметрический синтез широкополосных СВЧ синтезаторов частот с ИФАПЧ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.04, кандидат наук Вишняков, Денис Юрьевич

• Вишняков, Денис Юрьевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Вишняков, Денис Юрьевич

Оглавление стр.

Введение

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПУТЕЙ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ ЧАСТОТНОГО СИНТЕЗА НА ОСНОВЕ ИФАПЧ

1.1. Способы построения синтезаторов частот СВЧ диапазона

1.1.1. Однокольцевые синтезаторы частот

1.1.2. Многокольцевые синтезаторы с преобразованием частоты внутри кольца

1.2. Шумовые характеристики функциональных узлов синтезаторов частот

1.3. Шумовые характеристики сигнала СЧ

1.4. Способы построения быстродействующих синтезаторов частот

1.4.1. Синтезаторы частот с переменной частотой дискретизации колец

1.4.2. Синтезаторы частот с постоянной частотой дискретизации колец

1.5. Выводы

ГЛАВА 2. СТРУКТУРНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ МНОГОКОЛЬЦЕВЫХ СЧ-ИФАПЧ С НИЗКИМ УРОВНЕМ ФАЗОВЫХ ФЛУКТУАЦИЙ ФОРМИРУЕМОГО СИГНАЛА

2.1. Постановка оптимизационной задачи

2.2. Структурно-параметрический синтез синтезаторов частот на основе оптимальной фильтрации Винера

2.3. Реализация синтезаторов частот с оптимальной структурой и параметрами

2.3.1. Однокольцевые синтезаторы частот

2.3.2. Синтезаторы частот с ДДПКД и алгоритмической компенсацией помех дробности

2.3.3. Многокольцевые синтезаторы с преобразованием частоты внутри кольца

стр.

2.4. Выводы

ГЛАВА 3. ПРИМЕНЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ В ПРЕЦИЗИОННЫХ СИНТЕЗАТОРАХ ЧАСТОТ

3.1. Решение задачи оптимального управления в однокольцевом синтезаторе частот с учётом нелинейности статической модуляционной характеристики генератора, управляемого напряжением

3.1.1. Особенности переходного процесса при оптимальном управлении в синтезаторе частот с интегро-дифференцирующим петлевым фильтром

3.1.2. Реализация оптимального управления в однокольцевом синтезаторе частот при условии ограниченности координат кольца ИФАПЧ и погрешностей переключений управляющего воздействия

3.2. Эффективность оптимального управления в прецизионных СЧ-ИФАПЧ

3.3. Выводы

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СИНТЕЗАТОРОВ ЧАСТОТ СВЧ ДИАПАЗОНА

4.1. Методика проектирования синтезаторов частот с минимальным уровнем фазовых флуктуаций выходного сигнала и оптимальным управлением

4.2. Метрологическое обеспечение измерений динамических и спектральных характеристик синтезаторов частот

4.3. Практическая реализация и экспериментальные исследования однокольцевого синтезатора частот СВЧ диапазона

4.3.1. Проектирование однокольцевого широкополосного синтезатора частот

4.3.2. Экспериментальное исследование однокольцевого синтезатора частот

стр.

4.4. Практическая реализация и экспериментальные исследования

двухкольцевого синтезатора частот СВЧ диапазона

4.4.1. Проектирование двухкольцевого широкополосного синтезатора частот

4.4.2. Экспериментальное исследование двухкольцевого синтезатора частот

4.5. Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы

Приложение

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

OFDM

SSA

(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) ортогональное частотное мультиплексирование

- (Signal Source Analyzer) анализатор источников сигналов

АФ - активный фильтр

БЗ - способ ускорения ПП - «быстрый захват»

ГТ - генератор тока

ГУН - генератор, управляемый напряжением

ДДПКД - делитель с дробно-переменным коэффициентом деления

ДЗН - способ ускорения переходных процессов с двумя

зарядовыми накачками

ДПКД - делитель частоты с переменным коэффициентом деления

ДСМ - дельта-сигма модулятор

ДФКД - делитель с фиксированным коэффициентом деления

ИФАПЧ - импульсно-фазовая автоподстройка частоты

ИФД - импульсно-фазовый детектор

KAM - квадратурная амплитудная модуляция

KJI - ключ

КМОП - комплементарный металлооксидный полупроводник

МК - микроконтроллер

ОГ - опорный генератор

ОУ - операционный усилитель

ПГ - перестраиваемый генератор

ПИФ - пропорционально-интегрирующий фильтр

ПОФ - паразитное отклонение фазы

ПОЧ - паразитное отклонение частоты

ПСС - паразитные спектральные составляющие

РПдУ - радиопередающее устройство

РПрУ - радиоприемное устройство

СВЧ - сверхвысокие частоты

СМ - смеситель

СМХ - статическая модуляционная характеристика

СПМ - спектральная плотность мощности

СЧ - синтезатор частот

СЧС - система частотного синтеза СЧ-ИФАПЧ - синтезатор частот на основе ИФАПЧ

С/Ш - отношение сигнал-шум

УРС - способ ускорения за счет устранения режима скольжения

ФАГТЧ - фазовая автоподстройка частоты

ФД - фазовый детектор

ФНЧ - фильтр низких частот

ЦАП - цифро-аналоговый преобразователь

ЦВС - цифровой вычислительный синтезатор

ЧФД - частотно-фазовый детектор

Э/М - электромагнитный

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структурно-параметрический синтез широкополосных СВЧ синтезаторов частот с ИФАПЧ»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

Существенный прогресс в области радиотехники по формированию и обработке полезной информации предъявляет всё более жёсткие требования к источнику несущего сигнала информационных сообщений. На современном уровне развития систем связи при проектировании систем частотного синтеза предпочтение отдаётся синтезаторам частот на базе импульсных систем фазовой автоподстройки частоты (СЧ-ИФАПЧ). Известно, что СЧ-ИФАПЧ широко используются в системах радиосвязи, телевидения и радиолокации, телеметрии и радиоастрономии и в других радиотехнических системах. Проектируемые СЧ должны обеспечить компактное размещение каналов радиосвязи с предельно мелкой сеткой и минимальными допусками на долговременную нестабильность и точность установки частоты, широкий диапазон перестройки, высокую чистоту спектра выходного сигнала и минимально возможное время перехода с одной частоты на другую [1-7].

В последние годы интенсивно проводятся исследования в области систем частотного синтеза с импульсно-фазовой автоподстройкой частоты, позволяющих формировать сигналы в СВЧ диапазоне. Современные технологии существенно расширили возможности СЧС с ИФАГГЧ. С выбором структуры синтезаторов частот и входящих в них узлов появилась возможность реализовать варианты систем, обладающих требуемыми характеристиками по чистоте спектра формируемого сигнала. За счет усложнения режимов работы колец стало реальностью создание близких к оптимальным условий перестройки рабочей частоты СЧС [8-18].

Значительный вклад в исследование СЧ косвенного типа с учётом шумов элементов кольца ИФАГГЧ внесли: В.А. Левин Л.А. Белов, Л.Н. Казаков, В.Н. Кочемасов, В.Н. Кулешов, В.Н. Малиновский, В. Манассевич, A.B. Пестряков, С.К. Романов, A.B. Рыжков, Н.М. Тихомиров,

H.H. Удалов, B.B. Шахгильдян Б.И. Шахтарин, V.F Kroupa, М. Perrott и другие.

В современных условиях постоянного роста требований к СЧС становится актуальной задача минимизации уровня фазовых флуктуаций формируемого сигнала СЧ-ИФАПЧ [3, 9, 13, 19-29]. Для достижения высоких скоростей передачи данных (десятки, сотни Мб/с), при условии ограниченного частотного ресурса, в современных системах передачи информации используются сигналы высокой кратности (KAM-16, ... КАМ-256). Для когерентного приёма указанных сигналов предъявляются жёсткие требования к уровню фазовых (частотных) шумов сигнала на входе демодулятора, приводящих к снижению достоверности приёма [21]. В [21] представлены результаты исследований, касающиеся эквивалентных потерь необходимого отношения С/Ш при различных значениях среднеквадратического отклонения (СКО) фазовой ошибки между входным и опорным сигналами. Для эквивалентных потерь отношения С/Ш не более 0.5 дБ СКО фазовой ошибки, обусловленной нестабильностью фазы входного сигнала (суммарным фазовым шумом сигналов синтезаторов частот передающего и приемного устройств), не должно превышать 2-3% углового расстояния между точками сигнального созвездия. Увеличение СКО фазовой ошибки, связанной с нестабильностью фазы сигналов синтезаторов частот, до 5-6% от углового расстояния вызывает эквивалентное уменьшение С/Ш порядка 2 дБ. Соответственно, значение паразитного отклонения фазы сигналов синтезаторов частот, используемых при передаче и приёме сигналов высокой кратности: KAM-16, КАМ-64, КАМ-256, KAM-1024, с учётом эквивалентной потери в отношении С/Ш до 2 дБ имеет значения порядка 0.3, 0.15, 0.07 и 0.04 град. [30].

В целом ряде современных систем передачи (DVB-T; DVB-T2; IEEE 802.16, DRM и др.) активно применяют сигналы с ортогональным частотным и пространственным разделением OFDM, MIMO-OFDM [319

36]. Проводятся интенсивные исследования по применению данных сигналов в высокоскоростных авиационных системах передачи, включая каналы связи с БПЛА. Подобные сигналы обладают высокой помехоустойчивостью приёма в условиях частотно-селективных замираний и позволяют эффективно использовать частотный ресурс. В то же время системы передачи, использующие модуляцию OFDM, MIMO-OFDM, обладают повышенной чувствительностью к фазовым флуктуациям [31-36]. В ряде работ [35, 36] проведены исследования, касающиеся эквивалентных энергетических потерь при заданном СКО фазовой и частотной нестабильностей сигналов возбудителей передатчика и гетеродинов приемника. На рис. 1 представлены некоторые результаты, заимствованные из работы [35, 36].

10

ю

10

10

-2

-± - +

и: i

-т

I

--L.

Eí; - +

ii: i

-т

ч. j_ i

1-I

-J-

;ЗЕ ч -

. _i_ i

-II

:ЗЕ ч —

+ т

±d=

i--I -

Z3Z 1J_ I I T--1-i i -L-J-

E3E

4-4-

EDZ

u;

i J

I

4>4 i

zbd±irz=t-?rd

■HH +----

zcaizzzzizzz

_LU1_

I I I I

-rnr

I I *

-1-4 *

-'L - ■

í E

/ I /

—'—r

KAM-10241

-LUJf___'I__-]f- 4

EEi3iEEe=EE*3E3

LUJJ?___* L -J-A

I i,ri * I t \ I — |-*M 1——i-*—1 —\

Ли!/ KAM-64 ,

1_)_I jt___/_[___l__I

EEEfi Ез=ЕЕЕЗЕЗ *rn---------

_|Д±

I I i

5

/0

A

i /1 i /1 It I_U l I

frf

'-rr/rr I i I I I -L-L J-L

¿1=Eí EE

-1-4-4-Ы-

Z EII EC .LULL

I I I i I -I-1-1-Mi

I I I I _LI1LL

EEEEEE

-I-4-4-4-I-"ГТТГГ

/IT

-i-M 1- ■

I I I I I I I

l I I I I I

I I I

---1---l~4

I I I _I_I_L

I I I I I htthH I I I I I I_I_I_I_i

10

10

AfT

Рис. 1. Эквивалентные потери в отношении сигнал/шум в результате частотных флуктуаций сигнала синтезаторов частот

На рис. 1 обозначены D - эквивалентные потери в отношении С/Ш,

А/ - СКО частоты сигналов гетеродинов, ^ - частотное расстояние

между поднесущими в OFDM символе. Из приведенных зависимостей можно сделать вывод: для эквивалентной потери в отношении С/Ш не более 0.5 дБ суммарное СКО частотных флуктуаций сигналов не должно превышать 2-3% частотного расстояния между поднесущими для базовой модуляции КАМ-16 и 0.6-0.8% - для КАМ-1024. Значение СКО частотных флуктуаций сигналов синтезаторов частот 7-8% частотного расстояния между поднесущими вызывает эквивалентное уменьшение С/Ш порядка 1.. .2 дБ для базовой модуляции КАМ-16 и 50..55 дБ - КАМ-1024.

Наиболее остро проблема фазового шума наблюдается в широкополосных СВЧ синтезаторах, получивших в последнее время большое распространение в различных радиотехнических системах. Схемное построение таких СЧ предполагает большое число источников шума и чувствительных к шуму функционально необходимых элементов. К числу их относятся высокочувствительные к помехам перестраиваемые в широкой полосе частот генераторы, обладающие высокой крутизной преобразования. Реализация в таких синтезаторах низкого уровня фазовых флуктуаций сомнительна без применения специальных методов структурного построения, в том числе оптимальных.

Существует множество подходов проектирования синтезаторов, направленных на решение указанной проблемы. С учетом достижений в области теории частотного синтеза, а также в технологической области, связанной с современным состоянием производства комплектующих элементов, можно выделить два подхода в проектировании современных синтезаторов частот с ИФАПЧ:

1. Подход, основанный на полиномиальной аппроксимации спектральных плотностей мощности внешних и внутренних воздействий

(возмущений, действующих в разных точках системы). При этом структурный синтез СЧ может быть выполнен с применением оптимальной линейной фильтрации для ограниченного числа локализованных эквивалентных воздействий [25]. Такой подход целесообразен при расчётах и оптимизации простейших однокольцевых синтезаторов частот традиционными методами.

2. Подход, при котором структура синтезатора частот предполагается известной, включая тип петлевого фильтра. При этом происходит параметрический синтез с целью уменьшения паразитных отклонений фазы и частоты выходного сигнала и удовлетворения других требований к его качеству [26-28, 37-41].

В свою очередь, вопрос минимизации фазовых флуктуаций сигнала СЧ тесно связан с необходимостью исследования собственных шумов всех элементов кольца ИФАПЧ. Если в отношении генераторных схем вопрос собственных нестабильностей достаточно изучен как в линейном, так и в нелинейном приближении, то в отношении ряда других элементов, к которым относятся цифровой частотно-фазовый модуль, активные фильтры, вопрос нестабильности решается иначе. Сравнительно недавно появились работы, посвященные анализу собственных шумов частотно-фазовых детекторов, построенных на КМОП-структурах [42-44]. Приведенные результаты указывают на сложную зависимость эквивалентных фазовых шумов детекторов от рабочей частоты (частоты дискретизации кольца ИФАПЧ) и наличие спектральных компонент различного порядка. Подобные зависимости необходимо учитывать при проектировании прецизионных синтезаторов. Аналогичная ситуация наблюдается и с активными фильтрами, которые используются при проектировании широкополосных синтезаторов. Реализация активных фильтров на операционных усилителях приводит к необходимости учета собственных флуктуаций последних.

Учет большого числа источников случайных возмущений при проектировании синтезаторов с ИФАПЧ приводит к существенному усложнению задачи структурного синтеза. Существующие подходы не позволяют ответить на вопрос выбора структуры и параметров синтезаторов частот, которые бы обеспечили предельный уровень фазовых флуктуаций выходного сигнала с учётом многих воздействий. Наличие в СЧ нескольких нелокализованных источников шума не позволяет применить известные процедуры синтеза, в частности, на основе оптимальной линейной фильтрации. Требуется разработка новых подходов структурно-параметрического синтеза СЧ-ИФАПЧ. Кроме того, интерес представляют подходы синтеза, учитывающие такие параметры обработки информации в радиотехнических системах, как анализируемая полоса частот. Например, нижняя граница полосы анализируемых частот во многом определяется временной структурой информационного сигнала. Эта граница для систем с когерентным накоплением или с обработкой пакетной информации может оказаться достаточно низкой. Для систем с символьной обработкой, наоборот, достаточно высокой. Влияние фазового шума несущего колебания в этом случае будет различным.

Малоизученным остаётся вопрос выбора структуры и параметров отдельных колец ИФАПЧ с целью минимизации фазового шума сигнала многокольцевых СЧ. Оптимизация многокольцевых структур синтезаторов частот при воздействии большого числа источников случайных воздействий требует новых подходов, ориентированных на эффективное использование методов оптимальной фильтрации и вычислительной техники.

Развитие техники синтеза частот невозможно без всестороннего исследования динамики широкополосных однокольцевых и многокольцевых СЧ и сокращения времени переходного процесса с учётом нелинейных свойств колец ИФАПЧ [3, 8, 10, 27, 28, 40, 45-55]. Реализация

СВЧ синтезаторов со структурой, обеспечивающей минимальный уровень фазовых флуктуаций выходного сигнала, приводит к существенному возрастанию времени переходного процесса. Поэтому крайне важной проблемой при проектировании СЧ является нахождение разумного компромисса по преодолению противоречий между полосой синтезируемых частот, скоростью перестройки и чистотой спектра формируемых сигналов. В связи с этим интерес представляет применение оптимального управления переходными процессами в медленных кольцах синтезатора. Существующая комплектующая база позволяет реализовать подобные алгоритмы без дополнительных элементов в канале управления, соответственно, без дополнительных возмущений. Данное обстоятельство крайне важно для прецизионных синтезаторов. Применение известных решений на основе предустановки частоты предполагает использование аналоговых сумматоров в канале управления. В [56] показано, что наличие операционного усилителя в канале управления, выполняющего функцию аналогового сумматора, приводит к возрастанию фазового шума в полосе кольца до 10... 15 дБн/Гц. В свою очередь, требования по широкополосности СЧ могут в значительной степени усложнить вопрос применения оптимального управления и внести коррективы в известные подходы.

Указанные факторы определяют актуальность решения научной проблемы теоретического и экспериментального обоснования новых научно-технических решений по построению широкополосных прецизионных синтезаторов частот, функционирующих в СВЧ диапазоне и обладающих высоким быстродействием.

В связи с вышеизложенным, тема диссертации, посвященная разработке алгоритма структурно-параметрического синтеза многокольцевых СЧ-ИФАГГЧ с оптимальным управлением, является актуальной.

Цель работы и задачи исследования

Целью диссертационной работы является достижение предельных спектральных и динамических характеристик широкополосных синтезаторов частот СВЧ диапазона за счёт применения оптимальных методов фильтрации и управления.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решаются следующие основные задачи:

1. Разработка алгоритма структурно-параметрического синтеза синтезаторов частот с низким уровнем фазовых флуктуаций в заданной полосе частот с учётом нелокализованных возмущений со спектральной плотностью мощности различного порядка.

2. Исследование реализуемости оптимальных структур при проектировании синтезаторов частот.

3. Разработка и исследование алгоритма компенсации частотной расстройки на основе оптимального управления перестраиваемым генератором с нелинейной модуляционной характеристикой с учётом структуры петлевого фильтра и ограниченности координат кольца.

4. Анализ переходных характеристик ИФАПЧ синтезатора частот с оптимальным управлением с учетом характеристик синтезированного петлевого фильтра.

5. Оценка эффективности предложенных алгоритмов структурно-параметрического синтеза и алгоритма компенсации начальной частотной расстройки на основе оптимального управления.

6. Разработка и экспериментальное исследование СЧ-ИФАПЧ с коммутируемой структурой, подтверждение результатов теоретических исследований и определение рекомендаций по практической реализации результатов диссертации.

Методы исследования

Решение указанных выше задач осуществлялось с использованием методов теории непрерывных, дискретных линейных и нелинейных систем автоматического управления; методов оптимальной фильтрации и управления; методов численного решения уравнений на ЭВМ; методов статистической радиотехники. Математические расчеты проводились в среде Ма^аЬ.

Научная новизна

1. Разработан алгоритм структурно-параметрического синтеза синтезаторов частот на основе теории оптимальной фильтрации Винера. Отличием предложенного алгоритма является учёт нелокализованных возмущений с полиномиальной спектральной плотностью мощности в заданной полосе частот.

2. На основе предложенного алгоритма синтеза получены структуры синтезаторов частот с минимальным уровнем фазовых флуктуаций в заданной полосе частот. Определены астатические свойства колец ИФАПЧ и тип частотно-фазовых детекторов, используемых при построении синтезаторов частот в зависимости от полосы анализируемых частот.

3. Разработан алгоритм компенсации частотной расстройки в кольце ИФАПЧ на основе оптимального управления перестраиваемым генератором с нелинейной модуляционной характеристикой для интегро-дифференцирующего петлевого фильтра.

4. Разработан алгоритм коммутации структуры и параметров синтезаторов частот, обеспечивающий предельный уровень фазовых флуктуаций выходного сигнала и оптимальное управление переходным режимом в условиях ограниченных координат.

Практическая ценность работы

1. В диссертации разработан способ построения синтезаторов частот, обладающих низким уровнем фазовых флуктуаций синтезируемого сигнала. Полученные с его помощью структуры могут составить основу прецизионных синтезаторов частот, используемых при построении перспективных радиопередающих и радиоприемных устройств, систем радиомониторинга, радиоизмерительных систем.

2. Разработанные математические модели и способы оптимизации спектральных и динамических параметров синтезаторов частот легли в основу создания программ, которые можно использовать в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах для анализа и синтеза систем частотного синтеза различного назначения. Представленные модели позволяют снизить затраты на разработку систем связи на этапе проектирования.

3. Полученные в диссертации технические решения позволили сформулировать предложения по реализации оптимального управления переходным режимом в однокольцевых и двухкольцевых синтезаторах частот, имеющих интегро-дифференцирующий петлевой фильтр, при условии ограниченных координат.

4. Разработан аппаратно-программный комплекс, в состав которого входят однокольцевой и двухкольцевой синтезаторы частот с оптимальным управлением и коммутацией структуры и параметров на основе цифровых модулей компании Hittite. Указанный комплекс является экспериментальной базой при построении синтезаторов частот с высоким быстродействием.

5. Полученные результаты позволяют сформулировать предложения по повышению эффективности существующих и перспективных систем частотного синтеза.

Апробация результатов работы

Результаты работы обсуждались на 12-14-й международных научно-технических конференциях «Цифровая обработка сигналов и ее применение»; всероссийской научно-практической конференции-выставке "Актуальные вопросы разработки и внедрения информационных технологий двойного применения", г. Ярославль, 2009-2013 гг.; 9-й международной научно-технической конференции «Перспективные технологии в средствах передачи информации», Владимир-Суздаль; 19-й международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь», Воронеж; международном научно-техническом семинаре «Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов в инфокоммуникациях», 2009-2013 гг.

Публикации по теме работы

Основные результаты диссертации опубликованы автором в 5 статьях (2 из них - в журналах, рекомендованных ВАК РФ), 1 патенте, 12 докладах на международных и всероссийских конференциях и семинарах.

Внедрение результатов диссертации

Результаты диссертационной работы вошли в 4 отчета по НИР, выполняемых соискателем на кафедре РТС ЯрГУ. Среди них:

• НИР «Развитие нелинейной теории обработки сигналов и изображений в радиотехнике и связи», выполняемой в рамках ВП «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 годы)» Министерства образования и науки РФ, № 2.1.2/7067, 2009-2010 гг.;

• НИР «Развитие теории нелинейной цифровой обработки сигналов и изображений в технических системах», выполняемой в рамках проекта РФФИ № 10-08-01186а, 2010-2012 гг;

• НИР «Моделирование и оценивание сигналов высокой размерности для телевизионных и связных систем в условиях

пространственно-частотно-временного рассеяния», выполняемой в рамках проекта РФФИ № 11-07-00736, 2011-2013г.г.

Результаты исследования внедрены в учебный процесс ЯрГУ им. П.Г. Демидова, МГТУ им. Н.Э Баумана, НИОКР ОАО «Луч» (г. Рыбинск), ОАО «НПО «ТРАНСКОМСОФТ» (г. Москва).

В ходе выполнения диссертационных исследований был получен патент на полезную модель (Вишняков Д.Ю., Ходунин A.B., Казаков JI.H. Синтезатор частот с коммутацией структуры и параметров // Патент России № 128046. 2013. Бюл. № 13.).

Объём и структура работы

Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы из 101 наименования и одного приложения, содержит 148 страниц, включая приложение (5 стр.), 79 иллюстраций, 1 таблицу.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Алгоритм структурно-параметрического синтеза синтезаторов частот с ИФАПЧ на основе оптимальной фильтрации Винера для нелокализованных возмущений со спектральной плотностью мощности полиномиального типа в заданной полосе частот.

2. Алгоритм компенсации частотной расстройки на основе оптимального управления перестраиваемым генератором с нелинейной модуляционной характеристикой для интегро-дифференцирующего петлевого фильтра.

3. Способ коммутации структуры и параметров синтезаторов частот с целью оптимальной компенсации частотной расстройки для интегро-дифференцирующего петлевого фильтра при условии ограниченности координат кольца ИФАПЧ.

4. Экспериментальные образцы однокольцевого и двухкольцевого широкополосных синтезаторов частот СВЧ диапазона, выполненные на основе полученных алгоритмов.

Краткое содержание работы

Результаты работы изложены в следующей последовательности.

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследований, изложены положения, выносимые на защиту, и краткое содержание работы. Далее сформулированы сведения о публикациях, апробации и реализации основных научных результатов.

В первой главе рассмотрено современное состояние развития техники синтеза частот с ИФАПЧ. Показана необходимость применения оптимальных методов фильтрации и управления для достижения предельных характеристик синтезатора частот и его выходных сигналов. В свою очередь, учет большого числа источников случайных возмущений приводит к существенному усложнению задачи структурного синтеза. Наличие нескольких групп нелокализованных источников (минимум 2-х) не позволяет применить стандартную процедуру синтеза структуры на основе оптимальной линейной фильтрации. Необходим новый подход структурного синтеза. Отмечено, что разрешение известного противоречия между спектральными и динамическими характеристиками, которое при проектировании широкополосных синтезаторов частот усиливается, возможно с помощью применения оптимального управления с учётом нелинейных свойств элементов кольца ИФАПЧ.

Во второй главе представлен алгоритм двухэтапного структурно-параметрического синтеза однокольцевых и многокольцевых синтезаторов частот с преобразованием частоты внутри кольца с учётом нелокализованных возмущений. На первом этапе синтеза на основе оптимальной фильтрации Винера осуществляется синтез петлевых фильтров отдельно для каждой группы возмущений с учетом заданной полосы анализа, на втором - поиск оптимальных параметров структуры, сочетающей свойства полученных фильтров. Приведены примеры построения однокольцевых и многокольцевых синтезаторов частот с применением структурно-параметрического синтеза. Отмечается, что использование колец ИФАПЧ высокого порядка, делителя с дробно-переменным коэффициентом деления в ряде случаев не достаточно для

сокращения ошибки фильтрации, паразитных отклонений фазы и частоты, эффекта умножения фазовых возмущений опорного канала.

В третьей главе построена обобщенная структурная схема однокольцевого СЧ-ИФАПЧ с оптимальным управлением и рассмотрены особенности переходных процессов. Получена система уравнений для определения моментов переключения и выключения экстремального воздействия в случае нелинейной модуляционной характеристики ПГ для СЧ-ИФАПЧ с кольцом произвольного порядка. Установлено, что применение экстремального воздействия в СЧ-ИФАПЧ с интегро-дифференцирующим фильтром приводит к возрастанию напряжения управления ПГ, и это ограничивает его использование на практике. Исследовано влияние отклонений моментов переключения и выключения управляющего воздействия на точность установки частоты ПГ. При реализации оптимального управления в однокольцевом синтезаторе частот предлагается коммутировать постоянную форсирующего звена петлевого фильтра, что позволит сократить величину необходимого напряжения управления. Проведён анализ существующих возможностей при реализации оптимального управления в СЧ-ИФАПЧ с учётом существующих комплектующих. Получена оценка эффективности по динамическим параметрам синтезаторов с коммутацией структуры и оптимальным управлением.

В четвертой главе разработана методика проектирования синтезаторов частот с минимальным уровнем фазовых флуктуаций и высоким быстродействием. Приведены примеры практической реализации и результаты экспериментальных исследований ряда синтезаторов частот. Охарактеризовано метрологическое обеспечение измерений динамических параметров, чистоты спектра опытных образцов синтезаторов частот.

В заключении приведены основные научные результаты, полученные при разработке синтезаторов частот с импульсно-фазовой автоподстройкой частоты, которые могут быть предметом дальнейших исследований, направленных на повышение спектральных и динамических характеристик частотообразующих устройств приемо-передающей аппаратуры.

Глава 1. Анализ путей построения систем частотного синтеза на основе ИФАПЧ

1.1. Способы построения синтезаторов частот СВЧ диапазона

Среди существующих методов получения дискретного множества частот можно выделить [3, 4, 21, 25-28, 45, 38, 39]:

1) метод прямого цифрового или аналогового синтеза, основанный на преобразовании ряда опорных частот с последующим выделением нужной частоты при помощи фильтров;

2) метод активного косвенного синтеза, основанный на сравнении выходной частоты с некоторой стабильной частотой и последующей подстройки выходной частоты по сигналу рассогласования при помощи кольца автоподстройки;

3) метод комбинированного синтеза, объединяющий в себе пассивные и активные методы синтеза.

Несомненным достоинством активного косвенного синтеза с использованием колец импульсно-фазовой автоподстройки частоты (ИФАПЧ) является возможность формирования сигналов в СВЧ диапазоне [3,21,43].

В [21] выделяется три основных направления построения систем синтеза СВЧ. Первое - использование отработанных и освоенных в производстве синтезаторов метровых волн с последующим умножением частоты выходного колебания в СВЧ диапазон. Однако при умножении частоты повышается уровень паразитных спектральных составляющих спектра. Вторым, широко распространённым направлением является перенос частоты синтезатора метровых или дециметровых волн в диапазон СВЧ путём суммирования частоты его выходных колебаний с колебаниями одного или нескольких высокостабильных СВЧ генераторов. К третьему направлению относится использование СВЧ генератора, подстраиваемого по частоте выходным колебанием синтезатора с переносом частоты в кольце ИФАПЧ. Последнее направление нашло широкое применение при проектировании многокольцевых синтезаторов частот.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Вишняков, Денис Юрьевич, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Щербак Н. Программируемые радиостанции - будущее тактической связи // Электроника - Наука, Технология, Бизнес. - 2001, - № 5.- С.16-19.

2. Невзоров Ю.В. Новые направления развития систем СВЧ радиосвязи // Электросвязь. - 2012. - № 8. - С. 26-28.

3. Романов С.К., Тихомиров Н.М., Леныпин A.B. Системы импульсно-фазовой автоподстройки в устройствах синтеза и стабилизации частот. - М.: Радио и связь, 2010. - 328 с.

4. Тихомиров Н.М., Романов С.К., Ленынин A.B. Формирование 4M сигналов в синтезаторах с автоподстройкой. - М.: Радио и связь, 2004.210 с.

5. Белов Л.А. Устройства формирования СВЧ-сигналов и их компоненты: учебное пособие. - М.: Издательский дом МЭИ, 2010. - 320 с.

6. Манассевич В. Синтезаторы частот. Теория и проектирование. Пер. с англ.; Под ред. A.C. Галина. - М.: Связь, 1979. - 384 с.

7. Шапиро Д.Н., Паин A.A. Основы теории синтеза частот. - М.: Радио и связь, 1981. - 264 с.

8. Казаков Л.Н. Управление переходным процессом в быстродействующем синтезаторе частоты // Радиотехника. - 1986. - №10-С. 15-18.

9. Тихомиров Н.М., Зародин С.Г., Тихомиров М.Н. Реализация малошумящих быстродействующих синтезаторов частот для базовых станций WCDMA стандарта // Синхронизация, формирование и обработка сигналов: Сборник материалов научно-технического семинара. Ярославль, 2003. - С. 119-122.

10. Тихомиров Н.М., Романов С.К. Синтезатор частот с переменным усилением и полосой пропускания кольца фазовой автоподстройки // Патент России № 2267860. 2006. Бюл. № 1.

11. Тихомиров Н.М., Романов C.K. Синтезатор частот с частотной или фазовой модуляцией // Патент России № 2280945. 2006. Бюл. №21.

12. Тихомиров Н.М., Марков И.А. Синтезатор частот с режимом частотной телеграфии // Патент России № 55517. 2006. Бюл. №22.

13. Вишняков Д.Ю., Ходунин A.B., Казаков JI.H. Синтезатор частот с коммутацией структуры и параметров // Патент России № 128046. 2013. Бюл. № 13.

14. A.C. 1252939- СССР, МКИ. Н 04 L 27/10. Цифровой синтезатор частоты. / Казаков JI.H. (СССР). - 5с.: ил.

15. A.C. 1418898- СССР, МКИ. Н 04 L 27/10. Синтезатор частоты. / Казаков JI.H., Калямин А.Н. (СССР). - 6с.: ил.

16. A.C. 1478328- СССР, МКИ. Н 04 L 27/10. Синтезатор частот / Казаков Л.Н., Самойло К.А., Смирнов В.Н. (СССР). - 5с.: ил.

17. A.C. 1525913- СССР, МКИ. И 04 L 27/10. Устройство подстройки частоты генератора с частотной модуляцией / Казаков J1.H., Калямин А.Н., Смирнов В.И., Якунин A.B. (СССР). - 5с.: ил.

18. A.C. 1566485 СССР, МКИ. И 04 L 27/10. Устройство автоподстройки частоты генератора с частотной модуляцией / Казаков JI.H., Калямин А.Н., Кириллов М.Ю. (СССР). - 6с.: ил.

19. A.P.S. (Paul) Khanna. Microwave Oscillators: The state of the technology // Microwave Journal Vol.49, №4 April, 2006 - P. 22-44.

20. Jun Lee. Phase Locked Loop Systems Design for Wireless Infrastructure Applications // Microwave Journal Vol.53, №5 May, 2010 - P. 74-84.

21. Рыжков A.B., Попов В.Н. Синтезаторы частот в технике радиосвязи. - М.: Радио и связь, 1991. - 264 с.

22. Dean Banerjee, PLL Performance, Simulation and Design, National Semiconductor, Fourth Edition, 2006.

23. Левин В.А., Черкашин A.A. Методы построения синтезаторов

частот в СВЧ диапазоне // Электросвязь. - 2004. - № 2. - С. 45-49.

24. Alexander Chenakin. Building a Microwave Frequency Synthesizer - Part4: Improving Performance. // High Frequency Electronics, August, 2008 -P. 44-51.

25. Левин B.A., Малиновский B.H., Романов C.K. Синтезаторы частот с системой импульсно-фазовой автоподстройки частоты. - М.: Радио и связь, 1989. - 232 с.

26. Пестряков А. В. Расчёт спектральных характеристик синтезаторов частот, использующих дискретные кольца ФАПЧ // Электросвязь. - 1986. - № 3. - С. 51-55.

27. Системы фазовой синхронизации с элементами дискретизации. Издание 2-е. / В.В. Шахгильдян, А.А. Ляховкин и др.; Под ред. В.В. Шахгильдяна. - М.: Связь, 1989. - 320 с.

28. Шахгильдян В.В., Ляховкин А.А. Системы фазовой автоподстройки частоты. - М.: Связь, 1972. - 448 с.

29. Alexander Chenakin. Frequency Synthesizers: Concept to Product // Artech House. 2011. 218 p.

30. William Reuter. Source and Synthesizer Phase Noise Requirements for QAM Radio Application. / Communication Techniques.

31. Казаков Л.Н., Кукушкин Д.С., Шабанов A.B. Применение аппарата Марковских процессов для анализа системы коррекции фазы цифрового канала OFDM // Электросвязь. - 2007. - №2. - С. 34-34.

32. Казаков Л.Н., Кукушкин Д.С., Синтез многомерной оптимальной системы коррекции фазы в канале OFDM // Электросвязь. -2006.-№10.-С. 23-26.

33. Казаков Л.Н., Кукушкин Д.С., Исмаилов А.В. Коррекция фазы несущей OFDM-сигналов в условиях нестационарных замираний // Электросвязь. - 2008. - №6. - С. 19-23.

34. Казаков Л.Н., Исмаилов А.В., Марков К.А. Восстановление

несущей OFDM сигналов в условиях быстрых частотно-селективных замираний // Электросвязь. - 2010. - №3. - С. 21-23.

35. Richard van Nee and Ramjee Prasad. OFDM wireless multimedia communications, - (Artech House universal personal communications library), 1999.-260 c.

36. Heiskala J., Terry J. OFDM Wireless LANs: A Theoretical and Practical Guide. SAMS. 275 p.

37. Ulrich L. Rohde and Ajay K. Poddar. Frequency Generation and Synthesis: Cost-effective & Power efficient Solutions // Microwave Journal Vol.52, №5 May, 2009 - P. 160-182.

38. Шахгильдян B.B., Пестряков A.B. Тенденции развития техники синтеза частот для телекоммуникационных систем и устройств // Электросвязь. - 2003. - № 11. - С 74-78.

39. Левин В.А. Стабилизация дискретного множества частот. - М.: Энергия, 1970. - 328 с.

40. Тихомиров Н.М. Влияние выбора частоты сравнения на спектральные и динамические характеристики дельта-сигма СЧ-ИФАПЧ // Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов для связи и вещания: Сборник материалов научно-технического семинара. - Одесса, 2007. - С. 3-4.

41. Тихомиров Н.М., Тихомиров В.Н., Тихомиров М.Н. Концепция выбора частоты среза астатических импульсных систем ИФАПЧ // Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов для связи и вещания: Сборник материалов научно-технического семинара. - Одесса, 2007. - С. 7-9.

42. Жабин А.С., Кулешов В.Н., Голубков А.В. Собственные шумы ИЧФД и их влияние на работу синтезатора частот // Вестник МЭИ. - 2011. - № 1. - С. 60-68.

43. Жабин A.C., Кулешов В.Н. Экспериментальное исследование фазовых шумов в автогенераторах на КМОП- инверторах // Электросвязь. -2010. - № 3. - С. 34-37.

44. Жабин A.C. Влияние внутренних шумов и искажений характеристик дискриминаторов на работу синтезатора частот с системой фазовой автоподстройки частоты: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. - М.: МЭИ, 2011. - 193 с.

45. Шахгильдян В.В., Пестряков A.B. Перспективные направления развития динамической теории дискретных систем фазовой синхронизации для устройств синтеза и стабилизации частот // Электросвязь. - 1993. - № И.-С. 38-42.

46. Казаков JI.H., Пономарев Н.Ю. Устойчивость импульсной системы фазовой синхронизации с треугольной характеристикой детектора // Электросвязь. - 1994. - №8.- С. 13-16.

47. Широков Ю.В., Казаков JI.H. Дискретные связанные системы фазовой синхронизации // Радиоэлектроника. - 1995. - №4.-С. 17-26.

48. Палей Д.Э., Казаков JI.H. Динамика дискретной системы второго порядка с несколькими нелинейностями // Радиоэлектроника. -1995.-№3.-С. 61-68.

49. Широков Ю.В., Казаков JI.H. Нелинейная динамика дискретных связанных систем фазовой синхронизации // Радиофизика. -1995.-№3-4.-С.217-224.

50. Казаков JI.H., Палей Д.Э. Анализ полосы захвата импульсной системы фазовой синхронизации второго порядка // Радиотехника и электроника. - 1995. - № 5. Т.40. - С. 823-828.

51. Казаков JI.H., Палей Д.Э. Анализ полосы захвата импульсной системы фазовой синхронизации третьего порядка с пилообразной характеристикой детектора // Радиотехника. - 1998. - №1. - С. 29-35.

52. Тихомиров Н.М., Романов С.К. Быстродействие синтезаторов частот с частотной модуляцией // Техника средств связи, Сер. ТРС. - 1984. - №. 7.-С. 86-91.

53. Шахгильдян В.В., Пестряков А.В., Кабанов А.И. Общие принципы построения быстродействующих синтезаторов частот на основе систем фазовой синхронизации // Электросвязь. - 1983. - №10. - С.36-42.

54. Тихомиров Н.М., Романов С.К., Марков И.А. Сравнительная оценка коммутационных способов уменьшения времени перестройки СЧ-ИФАПЧ по частоте // Теория и техника радиосвязи: научно-технический сборник. - Воронеж. - 2007. - Вып .1. - С.79-88.

55. Черкашин А.А., Удалов Н.Н. Динамические и спектральные характеристики сигма-дельта синтезаторов сигналов с линейной частотной модуляцией // Электросвязь. - 2012. - № 5. - С. 35-38.

56. Вишняков Д. Ю., Чернов С. А. Проектирование многокольцевых синтезаторов частот с коммутируемой структурой // Цифровая обработка сигналов и ее применение: сборник докладов 14-й международной конференции. - Москва, 2012. - Т. 1. - С. 38-40.

57. Noise Analysis in Operational Amplifier Circuits // Application Report. Texas Instruments. 2007. 27 p.

58. Вишняков Д.Ю., Калямин A.H. Формирование спектральной плотности мощности фазовых флуктуаций сигнала синтезаторов частот косвенного типа // Вестник ЯрГУ им. П. Г. Демидова, Сер. Естественные и технические науки. - 2011. - № 2. - С. 73-80.

59. Вишняков Д.Ю., Калямин А.Н. Структурный синтез СЧ-ИФАПЧ на основе оптимального фильтра Винера // Цифровая обработка сигналов и ее применение: сборник докладов 13-й международной конференции. - М., 2011. - Т. 1. - С. 19-22.

60. Пестряков А.В., Лебедев А.Н., Виноградов А.Н. Комплекс мониторинга систем профессиональной мобильной радиосвязи // Электросвязь. - 2005. - № 6. - С. 14-18.

61. Jim Carlini. Practical Developments Using Today Fractional Synthesizers. // High Frequency Electronics, September, 2009 - P. 34-47.

62. Michael H. Perrott, Mitchell D. Trott, Charles G. Sodini A Modeling Approach for Е-Д Fractional-N Frequency Synthesizers Allowing Straightforward Noise Analysis / IEEE Journal of solid-state Circuits, Vol.37, №8 August, 2002 - P. 1028-1038.

63. M. G. Perrott, T. L. Tewksbury III, and C. G. Sodini, "A 27-mW CMOS fractional-N synthesizer using digital compensation for 2.5-Mb/s GFSK modulation", in IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 32, pp. 2048-2059, Dec. 1997.

64. W. Rhee. Multi-bit delta-sigma modulation technique for fractional-N frequency synthesizers. Ph.D. Dissertation. University of Illinois, 2001.

65. Ли Э.Б., Маркус Л. Основы оптимального управления. Пер. с англ. - М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы. -1972.-576 с.

66. Вишняков Д.Ю. Проектирование синтезаторов частот сантиметрового диапазона с применением оптимального управления // Вестник ЯрГУ им. П.Г. Демидова, Серия Естественные и технические науки.- 2012. - № 4. - С. 46-52.

67. Алексеев В.М., Тихомиров В.М., Фомин С.В. Оптимальное управление: учебное пособие. - М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы. - 1979. - 432 с.

68. Михайлов B.C. Теория управления. - К.: Высшая школа. Головное издательство. - 1988. - 312 с.

69. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. - М.: Советское радио, 1966. - 701 с.

70. Тихонов В.И., Харисов В.Н. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств: учебное пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1991.-608 с.

71. Шахтарин Б.И. Фильтры Винера и Калмана. - М.: Гелиос АРВ, 2008. - 408 с.

72. Казаков J1.H., Вишняков Д.Ю. Проектирование прецизионных синтезаторов частот на основе ИФАПЧ // Электросвязь. - 2013. - № 5. - С. 34-39.

73. Казаков JI.H., Вишняков Д.Ю. Структурно-параметрический синтез синтезаторов частот косвенного типа // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана: электрон, журн. - 2012. - № 6. - URL: http://technomag.edu.ru/doc/423339.html (дата обращения: 13.07.2012).

74. Вишняков Д.Ю. Структурный синтез высокостабильных синтезаторов частот косвенного типа // Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов для связи и вещания: сборник докладов научно-технического семинара. - Йошкар-Ола, 2012. - С. 43-45.

75. Вишняков Д.Ю. Структурный синтез многокольцевых прецизионных синтезаторов частот косвенного типа // Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов для связи и вещания: сборник докладов научно-технического семинара. - Одесса, 2011. - С. 4951.

76. Вишняков Д.Ю., Казаков JI.H. Структурно-параметрический синтез прецизионных широкополосных синтезаторов частот сантиметрового диапазона // Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов для связи и вещания: сборник докладов научно-технического семинара. - Ярославль, 2013. - С. 125-127.

77. Вишняков Д.Ю., Казаков JI.H. Разработка широкополосных синтезаторов частот сантиметрового диапазона // Радиолокация,

навигация, связь: сборник материалов 19-ой международной научно-технической конференции. - Воронеж, 2013. - т. 2 - С. 1185-1195.

78. Вишняков Д.Ю., Казаков JI.H., Силивакин A.B., Кротков Д.В., Соловьев Д.М., Калямин А.Н. Разработка комбинированных прецизионных синтезаторов частот и сигналов // Актуальные вопросы разработки и внедрения информационных технологий двойного применения: сборник докладов XII Всероссийской научно-практической конференции. -Ярославль, 2011. - С. 68-78.

79. Вишняков Д.Ю., Казаков JI.H., Силивакин A.B., Кротков Д.В. Прецизионные широкополосные синтезаторы сантиметрового диапазона на основе коммутируемых структур // Актуальные вопросы разработки и внедрения информационных технологий двойного применения: сборник докладов XIII Всероссийской научно-практической конференции. -Ярославль, 2012. - С. 101-106.

80. Вишняков Д.Ю., Казаков JI.H., Калямин А.Н., Силивакин A.B., Кротков Д.В. Прецизионные синтезаторы частот для высокоскоростных систем передачи информации // Перспективные технологии в средствах передачи информации: сборник докладов 9-й международной научно-технической конференции. - Владимир-Суздаль, 2011. - Т. 2. - С. 120-122.

81. Вишняков Д.Ю., Казаков JI.H., Калямин А.Н. Разработка и практическая реализация синтезаторов частот и сигналов сантиметрового диапазона с пониженным уровнем фазовых флуктуаций // Актуальные вопросы разработки и внедрения информационных технологий двойного применения: сборник докладов XI Всероссийской научно-практической конференции. - Ярославль, 2010. - С. 181-188.

82. Синтезаторы частот: учебное пособие / Б.И. Шахтарин, Г.Н. Прохладин, A.A. Иванов, A.A. Быков и др. - М.: Горячая линия - Телеком, 2007. - 128 с.

83. Линдсей В. Системы синхронизации в связи и управлении. Пер. с англ.; Под ред. Ю.Н. Бакаева, М.В. Капранова. - М.: Советское радио, 1978. - 600 с.

84. Ньютон Дж.К., Гулд Л.А., Кайзер Дж.Ф. Теория линейных следящих систем. Пер. с англ.; Под ред. A.M. Летова. - М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1961.-409 с.

85. Бесекерский В. А. Динамический синтез систем автоматического регулирования. - М.: Наука, 1970. - 538 с.

86. Бесекерский В.А. Цифровые автоматические системы. - М.: Наука, 1976. - 576 с.

87. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. - М.: Наука, 1972. - 767 с.

88. Пестряков А.В., Островский И.В., Колесников И.И. AS синтезаторы частот для систем мобильной связи // Синхронизация, формирование и обработка сигналов: сборник материалов научно-технического семинара. - Ярославль, 2003. - С. 100-102.

89. М. Perrott, М. Trott, С. Sodini, A Modeling Approach for SAFractional-N Frequency Synthesizers Allowed Straightforward Noise Analysis. IEEE Journal of Solid State Circuits, vol. 37 no. 8, 2002, pp. 10281037.

90. Scott E. Meninger, Michael H. Perrott A Fractional-N Frequency Synthesizer Architecture Utilizing a Mismatch Compensated PFD/DAC Structure for Reduced Quantization-Induced Phase Noise / IEEE Transactions on Circuits and Systems - II; Analog and Digital Signal Processing, Vol.50, № 11, November, 2003. - P.839-849.

91. Yipping Fan. "Model, analyze and simulate ХД fractional-N frequency synthesizers" Microwawes&RF Journal. January 1994. P.22-26.

92. H. Arora, N. Klemmer, J.C. Morizio, P.D. Wolf, Enhanced Noise Modeling of Fractional-N Frequency Synthesizers. IEEE Transactions on Circuits and Systems -1, regular papers, vol. 52, no.2, 2005, pp. 379-395.

93. Вишняков Д.Ю., Калямин A.H. Статистический анализ фазовой нестабильности СЧ-ИФАПЧ с ДДПКД // Вестник ЯрГУ им. П. Г. Демидова. Сер. Естественные и технические науки. - 2010. - № 2. - С. 6772.

94. Вишняков Д.Ю., Чернов С.А. Возбудитель 4M колебаний на основе ИФАПЧ синтезатора // Цифровая обработка сигналов и ее применение: сборник докладов 12-й международной конференции. - М., 2010. - Т. 2. - С. 47-49.

95. Вишняков Д.Ю., Чернов С.А. Параметрическая оптимизация СЧ-ИФАПЧ с ДДПКД // Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов для связи и вещания: сборник докладов научно-технического семинара . - Н.Новгород, 2010. - С. 49-51.

96. Вишняков Д.Ю., Шушков В.Г. Параметрическая оптимизация СЧ-ИФАПЧ с ДДПКД // Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов для связи и вещания: сборник докладов научно-технического семинара. - Воронеж, 2009. - С. 47-49.

97. Вишняков Д.Ю., Казаков JI.H. Возбудитель 4M колебаний на основе ИФАПЧ синтезатора // Актуальные вопросы разработки и внедрения информационных технологий двойного применения: сборник докладов XI Всероссийской научно-практической конференции. Ярославль, 2009. - С. 49-52.

98. Вишняков Д.Ю., Казаков JI.H., Шушков В.Г. Разработка и исследование ИФАПЧ-синтезаторов частот для радиоэлектронной аппаратуры специального назначения // Актуальные вопросы разработки и внедрения информационных технологий двойного применения: сборник

докладов XI Всероссийской научно-практической конференции. Ярославль, 2008. - С. 53-55.

99. Jason Breitbarth. Cross Correlation in Phase Noise Analysis // Microwave Journal Vol.54, №2 April, 2011 - P. 78-86.

100. Ulrich Rohde, Ajay Poddar and Anisha Apte. Phase Noise Measurements and System Comparisons // Microwave Journal Vol.56, №4 April, 2013 - P. 22-46.

101. Phase Noise Characterization of Microwave Oscillators // Product Note 11729B-1. Agilent Technologies. 2007. 50 p.