一種產(chǎn)生線性調(diào)頻信號(hào)的直接頻率合成方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種產(chǎn)生線性調(diào)頻信號(hào)的直接頻率合成方法，基于一小數(shù)分頻邏輯電路和一程序處理器，包括以下步驟：設(shè)置目標(biāo)本振調(diào)頻相關(guān)參數(shù)；在程序處理器中進(jìn)行小數(shù)分頻比迭代運(yùn)算；通過(guò)迭代計(jì)算獲取擬合樣本數(shù)據(jù)并計(jì)算多項(xiàng)式擬合系數(shù)；每一次修改目標(biāo)本振調(diào)諧相關(guān)參數(shù)，程序處理器均進(jìn)行一次迭代及擬合系數(shù)運(yùn)算，并將起始小數(shù)分頻比數(shù)據(jù)、步進(jìn)控制時(shí)鐘周期數(shù)、非線性修正系數(shù)送入小數(shù)分頻邏輯電路；在啟動(dòng)調(diào)諧后的每一個(gè)步進(jìn)時(shí)鐘周期數(shù)內(nèi)，小數(shù)分頻邏輯電路由目標(biāo)本振時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)，小數(shù)分頻比運(yùn)算邏輯根據(jù)非線性修正系數(shù)和記錄的當(dāng)前步進(jìn)次數(shù)計(jì)算出步進(jìn)后的小數(shù)分頻比數(shù)據(jù)，當(dāng)滿足步進(jìn)條件時(shí)送至小數(shù)分頻調(diào)制邏輯中。
【專利說(shuō)明】一種產(chǎn)生線性調(diào)頻信號(hào)的直接頻率合成方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及頻率合成【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種產(chǎn)生線性調(diào)頻信號(hào)的直接頻率合成 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 大量采用小數(shù)分頻鎖相環(huán)頻率合成本振的工程應(yīng)用中，存在對(duì)本振頻率關(guān)于時(shí)間 微步進(jìn)線性調(diào)諧的需求，傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)鎖相環(huán)目標(biāo)本振頻率關(guān)于時(shí)間小數(shù)分頻線性調(diào)諧的方案 有兩種：方案一是對(duì)目標(biāo)本振信號(hào)進(jìn)行小數(shù)分頻反饋，與固定頻率參考信號(hào)直接鑒相；方 案二是增加一個(gè)獨(dú)立的小數(shù)分頻鎖相環(huán)，通過(guò)對(duì)該鎖相環(huán)VC0信號(hào)進(jìn)行小數(shù)分頻反饋，與 固定頻率參考信號(hào)鑒相，再將小數(shù)分頻鎖相VC0信號(hào)或其整數(shù)分頻信號(hào)作為目標(biāo)本振鎖相 環(huán)的鑒相參考信號(hào)。
[0003] 兩種方案，目標(biāo)本振頻率與小數(shù)分頻比之間均為線性關(guān)系，小數(shù)分頻比勻速等步 進(jìn)量變化即可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)本振頻率關(guān)于時(shí)間的線性調(diào)諧。
[0004] 采用目標(biāo)本振頻率與小數(shù)分頻比之間為線性關(guān)系的頻率合成技術(shù)，方案一的優(yōu)點(diǎn) 是鎖相環(huán)為單環(huán)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單故成本低，缺點(diǎn)是反饋環(huán)小數(shù)分頻會(huì)惡化目標(biāo)本振的相位 噪聲性能；方案二的優(yōu)點(diǎn)是目標(biāo)本振信號(hào)相位噪聲性能可以得到分段優(yōu)化，缺點(diǎn)是硬件電 路復(fù)雜，成本高。
[0005] 通過(guò)去除方案二中的小數(shù)分頻鎖相環(huán)電路，直接對(duì)其固定頻率參考信號(hào)進(jìn)行小數(shù) 分頻，將分頻輸出信號(hào)用作目標(biāo)本振鎖相環(huán)的鑒相參考信號(hào)，即可簡(jiǎn)化多環(huán)結(jié)構(gòu)鎖相環(huán)電 路設(shè)計(jì)，又能夠保持較好的本振相位噪聲性能。但由于目標(biāo)本振頻率與小數(shù)分頻比之間為 倒數(shù)關(guān)系，傳統(tǒng)的本振等間隔步進(jìn)調(diào)諧設(shè)計(jì)思想在工程上實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，且容易產(chǎn)生調(diào)制，惡化 本振合成性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決上述傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)鎖相環(huán)目標(biāo)本振頻率關(guān)于時(shí)間小數(shù)分頻線性調(diào)諧的方案的 缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種產(chǎn)生線性調(diào)頻信號(hào)的直接頻率合成方法，摒棄等間隔步進(jìn)調(diào)諧的 傳統(tǒng)思路，通過(guò)非等間隔步進(jìn)調(diào)諧實(shí)現(xiàn)鎖相本振頻率關(guān)于時(shí)間的線性調(diào)諧，易于工程實(shí)現(xiàn) 并滿足應(yīng)用需求。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0008] -種產(chǎn)生線性調(diào)頻信號(hào)的直接頻率合成方法，基于一小數(shù)分頻邏輯電路和一程序 處理器，小數(shù)分頻邏輯電路包括小數(shù)分頻比運(yùn)算邏輯和小數(shù)分頻調(diào)制邏輯，程序處理器向 小數(shù)分頻邏輯電路送入小數(shù)分頻數(shù)據(jù)，包括以下步驟：
[0009] 步驟（a)，設(shè)置目標(biāo)本振調(diào)頻相關(guān)參數(shù)；
[0010] 步驟（b)，在程序處理器中進(jìn)行小數(shù)分頻比迭代運(yùn)算；
[0011] 步驟（C)，通過(guò)迭代計(jì)算獲取擬合樣本數(shù)據(jù)并計(jì)算多項(xiàng)式擬合系數(shù)；
[0012] 步驟（d)，每一次修改目標(biāo)本振調(diào)諧相關(guān)參數(shù)，程序處理器均進(jìn)行一次迭代及擬合 系數(shù)運(yùn)算，并將起始小數(shù)分頻比數(shù)據(jù)N. F(CI)、步進(jìn)控制時(shí)鐘周期數(shù)Step_Clock_Cycles、非線 性修正系數(shù)送入小數(shù)分頻邏輯電路；在啟動(dòng)調(diào)諧后的每一個(gè)步進(jìn)時(shí)鐘周期數(shù)內(nèi)，小數(shù)分頻 比運(yùn)算邏輯由鑒相時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)，小數(shù)分頻邏輯電路根據(jù)非線性修正系數(shù)和記錄的當(dāng)前步 進(jìn)次數(shù)計(jì)算出步進(jìn)后的小數(shù)分頻比數(shù)據(jù)，當(dāng)滿足步進(jìn)條件時(shí)送至小數(shù)分頻調(diào)制邏輯中。
[0013] 可選地，所述步驟（a)中，源本振參考時(shí)鐘Fkef、目標(biāo)本振鑒相時(shí)鐘F PD和小數(shù)分頻 比N. F的關(guān)系式為：
[0014] Feef = Fpd X N. F (1)
[0015] FPD的調(diào)諧目標(biāo)參數(shù)如下：
[0016] Freq_Start. FPD 調(diào)諧起始頻率；
[0017] Freq_Stop :FPD 調(diào)諧終止頻率；
[0018] SPAN :Fro 調(diào)諧頻寬；
[0019] Sweep_Time :FPD 掃描時(shí)間；
[0020] 其中，
[0021] SPAN = Freq_Stop-Freq_Start (2)
[0022] 由此可得FPD的頻率關(guān)于時(shí)間的調(diào)諧斜率Tune_Slope為：
[0023] Tune_Slope = SPAN+Sweep_Time (3)。
[0024] 可選地，所述步驟（b)中，以FPD作為小數(shù)分頻邏輯電路工作時(shí)鐘頻率，首先確定小 數(shù)分頻比步進(jìn)調(diào)諧的控制時(shí)鐘周期數(shù)Step_Clock_Cycles，根據(jù)F PD頻率調(diào)諧分辨率Step_ Freq_Max要求和調(diào)諧頻率范圍的最低頻率數(shù)據(jù)確定Step_Clock_Cycles，如果Freq_Stop 大于 Freq_Start，則
[0025] Step_Clock_Cycles = floor (Freq_Start-i~Step_Freq_Max) (4)
[0026] 已知當(dāng)前調(diào)諧頻率FPD(n)，其中下標(biāo)η表示從起始頻率開(kāi)始的步進(jìn)次數(shù)，計(jì)算出下 一次的步進(jìn)時(shí)間間隔Step_Time (ri :
[0027] Step_Time(n) = Step_Clock_Cycles + FPD(n) (5)
[0028] 將Step_Time(n)代入⑶式，計(jì)算出下一次的步進(jìn)頻率間隔：
[0029] Step_Freq(n) = Tune_Slope X Step_Time(n) (6)
[0030] 將Skp_Freq(n)與當(dāng)前鑒相時(shí)鐘頻率FPD(n)相加，計(jì)算出步進(jìn)后的鑒相時(shí)鐘頻率：
[0031] FPD(n+1) = FPD(n)+Step_Freq(n) (7)
[0032] 將FPD(n+1)代入（1)式，計(jì)算出步進(jìn)后的鑒相時(shí)鐘頻率對(duì)應(yīng)的小數(shù)分頻比數(shù)據(jù)：
[0033] N. F(n+1) - FEEp-FPD(n+1) ⑶。
[0034] 可選地，所述步驟（c)中，
[0035] 以Freq_Start及其對(duì)應(yīng)的小數(shù)分頻比數(shù)據(jù)N. F(CI)作為初值，循環(huán)代入（5)、（6)、 (7)、（8)式，獲得每一次步進(jìn)的小數(shù)分頻比數(shù)據(jù)。
[0036] 可選地，在所述步驟（c)中，根據(jù)擬合誤差要求選擇樣本數(shù)量，一組樣本數(shù)據(jù)由小 數(shù)分頻比數(shù)據(jù)及其下標(biāo)位置的步進(jìn)次數(shù)構(gòu)成。
[0037] 可選地，所述步驟（c)通過(guò)迭代計(jì)算獲取Μ階曲線擬合樣本數(shù)據(jù)，具體包括以下步 驟：
[0038] 第m組樣本數(shù)據(jù)可選取FPD調(diào)諧范圍任意頻率對(duì)應(yīng)的小數(shù)分頻比及其下標(biāo)，等間隔 調(diào)諧頻率F PD m的計(jì)算如下：
[0039] FPD m = Freq_Start+mX SPAN+M (9)
[0040] 在每一次迭代過(guò)程中得到FPD(n+1)后，都計(jì)算一次與FPD m的差值，將差值符號(hào)與上一 次比較，判斷是否翻轉(zhuǎn)，若翻轉(zhuǎn)則將該組數(shù)據(jù)記錄為m組樣本；
[0041] 計(jì)算并記錄第m+1組樣本，直到m等于Μ ;將Μ組樣本數(shù)據(jù)代入Μ次多項(xiàng)式：
[0042] N. F(n) = k(M) Xn +k(M_1) Xn +......+k⑴ Xn+k(Q) (10)
[0043] 求解多項(xiàng)式（10)獲得多項(xiàng)式系數(shù)kw。
[0044] 可選地，所述步驟（c)中的迭代及擬合系數(shù)運(yùn)算均在程序處理器中實(shí)現(xiàn)。
[0045] 本發(fā)明的有益效果是：
[0046] (1)與傳統(tǒng)多環(huán)結(jié)構(gòu)小數(shù)分頻鎖相環(huán)比較，硬件電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本低；
[0047] (2)與反饋環(huán)小數(shù)分頻鎖相環(huán)比較，相位噪聲性能好。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0048] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0049] 圖1為本發(fā)明一種產(chǎn)生線性調(diào)頻信號(hào)的直接頻率合成方法的硬件電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0050] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0051] 本發(fā)明的硬件電路構(gòu)成如圖1所示，涉及的硬件電路有兩部分，一是程序處理器， 二是小數(shù)分頻邏輯電路，小數(shù)分頻邏輯電路包括小數(shù)分頻比運(yùn)算邏輯和小數(shù)分頻調(diào)制邏 輯，程序處理器向小數(shù)分頻邏輯電路送入小數(shù)分頻數(shù)據(jù)。
[0052] 基于圖1中的硬件電路，本發(fā)明對(duì)固定頻率時(shí)鐘信號(hào)直接進(jìn)行小數(shù)分頻的方法包 括以下步驟：
[0053] 步驟（a)，設(shè)置目標(biāo)本振調(diào)頻相關(guān)參數(shù)；
[0054] 步驟（b)，在程序處理器中進(jìn)行小數(shù)分頻比迭代運(yùn)算；
[0055] 步驟（c)，通過(guò)迭代計(jì)算獲取擬合樣本數(shù)據(jù)并計(jì)算多項(xiàng)式擬合系數(shù)；
[0056] 步驟（d)，每一次修改目標(biāo)本振調(diào)諧相關(guān)參數(shù)，程序處理器均進(jìn)行一次迭代及擬合 系數(shù)運(yùn)算，并將起始小數(shù)分頻比數(shù)據(jù)N. F(CI)、步進(jìn)控制時(shí)鐘周期數(shù)Step_Clock_Cycles、非線 性修正系數(shù)送入小數(shù)分頻邏輯電路；在啟動(dòng)調(diào)諧后的每一個(gè)步進(jìn)時(shí)鐘周期數(shù)內(nèi)，小數(shù)分頻 比運(yùn)算邏輯由鑒相時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)，小數(shù)分頻邏輯電路根據(jù)非線性修正系數(shù)和記錄的當(dāng)前步 進(jìn)次數(shù)計(jì)算出步進(jìn)后的小數(shù)分頻比數(shù)據(jù)，當(dāng)滿足步進(jìn)條件時(shí)送至小數(shù)分頻調(diào)制邏輯中，既 可實(shí)現(xiàn)非線性小數(shù)分頻步進(jìn)，從而也實(shí)現(xiàn)了對(duì)固定頻率參考時(shí)鐘小數(shù)分頻輸出信號(hào)的線性 調(diào)頻。
[0057] 上述步驟（a)中，根據(jù)圖1可建立關(guān)系式：
[0058] Feef = Fpd X N. F (1)
[0059] 式中，N. F為小數(shù)分頻比，F(xiàn)pd為目標(biāo)本振鑒相時(shí)鐘，F(xiàn)kee為源本振參考時(shí)鐘。當(dāng)Fkef 為常數(shù)，N. F的變化即可引起Fpd的反比例調(diào)頻。
[0060] 在工程應(yīng)用中，F(xiàn)PD的調(diào)諧目標(biāo)參數(shù)如下：
[0061] Freq_Start :FPD 調(diào)諧起始頻率；
[0062] Freq_Stop :FPD 調(diào)諧終止頻率；
[0063] SPAN :Fro 調(diào)諧頻寬；
[0064] Sweep_Time :FPD 掃描時(shí)間；
[0065] 其中，
[0066] SPAN = Freq_Stop-Freq_Start (2)
[0067] 由此可得FPD的目標(biāo)線性調(diào)頻速度即頻率關(guān)于時(shí)間的調(diào)諧斜率Tune_Sl 〇pe為：
[0068] Tune_Slope = SPAN+Sweep_Time (3)
[0069] 上述步驟（a)中，以FPD作為小數(shù)分頻邏輯電路工作時(shí)鐘頻率，為滿足頻率調(diào)諧分 辨率要求，首先確定小數(shù)分頻比步進(jìn)調(diào)諧的控制時(shí)鐘周期數(shù)Step_Clock_Cycles。對(duì)任一確 定的Step_Clock_Cycles，顯然F PD頻率越高，步進(jìn)時(shí)間間隔Step_Time越短，線性調(diào)諧狀態(tài) 下的步進(jìn)頻率間隔Step_Freq也越小。因此根據(jù)F PD頻率調(diào)諧分辨率Step_Freq_Max要求 和調(diào)諧頻率范圍的最低頻率數(shù)據(jù)確定出合適的Skp_Cl〇Ck_Cy CleS，此處假定Freq_Stop 大于 Freq_Start，則
[0070] Step_Clock_Cycles = floor (Freq_Start-i~Step_Freq_Max) (4)
[0071] 據(jù)此，在已知當(dāng)前調(diào)諧頻率FPD(n)(下標(biāo)η表示從起始頻率開(kāi)始的步進(jìn)次數(shù)）的情 況下，可以計(jì)算出下一次的步進(jìn)時(shí)間間隔Skp_Time (n):
[0072] Step_Time(n) = Step_Clock_Cycles + FPD(n) (5)
[0073] 將Step_Time(n)代入（3)式，可計(jì)算出下一次的步進(jìn)頻率間隔：
[0074] Step_Freq(n) = Tune_Slope X Step_Time(n) (6)
[0075] 將Step_Freq(n)與當(dāng)前鑒相時(shí)鐘頻率FPD(n)相加，即可計(jì)算出步進(jìn)后的鑒相時(shí)鐘頻 率：
[0076] FPD(n+1) = FPD(n)+Step_Freq(n) (7)
[0077] 將FPD(n+1)代入（1)式，可計(jì)算出步進(jìn)后的鑒相時(shí)鐘頻率對(duì)應(yīng)的小數(shù)分頻比數(shù)據(jù)：
[0078] N. F(n+1) - FEEp-FPD(n+1) (8)
[0079] 上述步驟（c)中，以Freq_Start及其對(duì)應(yīng)的小數(shù)分頻比數(shù)據(jù)N. F(CI)作為初值，循 環(huán)代入（5)、陽(yáng)）、（7)、（8)式，可以獲得每一次步進(jìn)的小數(shù)分頻比數(shù)據(jù)。應(yīng)用中根據(jù)擬合誤 差要求選擇樣本數(shù)量，一組樣本數(shù)據(jù)由小數(shù)分頻比數(shù)據(jù)及其下標(biāo)位置的步進(jìn)次數(shù)構(gòu)成。
[0080] 上述步驟（C)通過(guò)迭代計(jì)算獲取Μ階曲線擬合樣本數(shù)據(jù)，具體包括以下步驟：
[0081] 第m組樣本數(shù)據(jù)可選取FPD調(diào)諧范圍任意頻率對(duì)應(yīng)的小數(shù)分頻比及其下標(biāo)，等間隔 調(diào)諧頻率F PD m的計(jì)算如下：
[0082] FPD m = Freq_Start+mX SPAN+M (9)
[0083] 在每一次迭代過(guò)程中得到FPD(n+1)后，都計(jì)算一次與FPD m的差值，將差值符號(hào)與上一 次比較，判斷是否翻轉(zhuǎn)，若翻轉(zhuǎn)則將該組數(shù)據(jù)記錄為m組樣本；
[0084] 計(jì)算并記錄第m+1組樣本，直到m等于Μ ;將Μ組樣本數(shù)據(jù)代入Μ次多項(xiàng)式：
[0085] N. F(n) = k(M) ΧιΖ+Ι^η) ΧιΛ1-...... +k⑴ Xn+k(c0 (10)
[0086] 求解多項(xiàng)式（10)獲得多項(xiàng)式系數(shù)卜^
[0087] 下面以二階曲線擬合為例說(shuō)明樣本數(shù)據(jù)的選取方法，二階曲線擬合需要三組樣本 數(shù)據(jù)。
[0088] 第一組樣本數(shù)據(jù)可選擇起始頻率對(duì)應(yīng)的小數(shù)分頻比數(shù)據(jù)及其下標(biāo)，顯然步進(jìn)次數(shù) 為 "0，，。
[0089] 第二組樣本數(shù)據(jù)可取FPD調(diào)諧中心頻率對(duì)應(yīng)的小數(shù)分頻比及其下標(biāo)，調(diào)諧中心頻 率FpD_mdd的計(jì)算如下：
[0090] FPD Midd = Freq_Start+SPAN+2 (11)
[0091] 在每一次迭代過(guò)程中得到FPD(n+1)后，都計(jì)算一次與FPD Midd的差值，將差值符號(hào)與上 一次比較，判斷是否翻轉(zhuǎn)，若翻轉(zhuǎn)則將該組數(shù)據(jù)記錄為樣本。
[0092] 同理可獲得第三組樣本數(shù)據(jù)。
[0093] 將三組樣本數(shù)據(jù)代入二次多項(xiàng)式：
[0094] N. F(n) = AXn2+BXn+C (12)
[0095] 求解多項(xiàng)式獲得多項(xiàng)式系數(shù)A、B、C，可以證明，C就等于N. F(CI)。
[0096] 以上迭代及擬合系數(shù)運(yùn)算均在程序處理器中實(shí)現(xiàn)。
[0097] 本發(fā)明產(chǎn)生線性調(diào)頻信號(hào)的直接頻率合成方法，應(yīng)用該發(fā)明的鎖相環(huán)電路與傳統(tǒng) 多環(huán)結(jié)構(gòu)小數(shù)分頻鎖相環(huán)比較，硬件電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本低；與反饋環(huán)小數(shù)分頻鎖相環(huán)比 較，相位噪聲性能好。
[0098] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種產(chǎn)生線性調(diào)頻信號(hào)的直接頻率合成方法，其特征在于，基于一小數(shù)分頻邏輯電 路和一程序處理器，小數(shù)分頻邏輯電路包括小數(shù)分頻比運(yùn)算邏輯和小數(shù)分頻調(diào)制邏輯，程 序處理器向小數(shù)分頻邏輯電路送入小數(shù)分頻數(shù)據(jù)，包括以下步驟： 步驟（a)，設(shè)置目標(biāo)本振調(diào)頻相關(guān)參數(shù)； 步驟（b)，在程序處理器中進(jìn)行小數(shù)分頻比迭代運(yùn)算； 步驟（c)，通過(guò)迭代計(jì)算獲取擬合樣本數(shù)據(jù)并計(jì)算多項(xiàng)式擬合系數(shù)； 步驟（d)，每一次修改目標(biāo)本振調(diào)諧相關(guān)參數(shù)，程序處理器均進(jìn)行一次迭代及擬合系數(shù) 運(yùn)算，并將起始小數(shù)分頻比數(shù)據(jù)N. F(CI)、步進(jìn)控制時(shí)鐘周期數(shù)Step_Clock_Cycles、非線性修 正系數(shù)送入小數(shù)分頻邏輯電路；在啟動(dòng)調(diào)諧后的每一個(gè)步進(jìn)時(shí)鐘周期數(shù)內(nèi)，小數(shù)分頻比運(yùn) 算邏輯由鑒相時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)，小數(shù)分頻邏輯電路根據(jù)非線性修正系數(shù)和記錄的當(dāng)前步進(jìn)次 數(shù)計(jì)算出步進(jìn)后的小數(shù)分頻比數(shù)據(jù)，當(dāng)滿足步進(jìn)條件時(shí)送至小數(shù)分頻調(diào)制邏輯中。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種產(chǎn)生線性調(diào)頻信號(hào)的直接頻率合成方法，其特征在于，所 述步驟（a)中，源本振參考時(shí)鐘Fkef、目標(biāo)本振鑒相時(shí)鐘F PD和小數(shù)分頻比N. F的關(guān)系式為： Feef = FpdXN.F (1) fpd的調(diào)諧目標(biāo)參數(shù)如下： Freq_Start :FPD調(diào)諧起始頻率； Freq_Stop :FPD調(diào)諧終止頻率； SPAN :FPD調(diào)諧頻寬； Sweep_Time :FPD 掃描時(shí)間； 其中， SPAN = Freq_Stop-Freq_Start (2) 由此可得FPD的頻率關(guān)于時(shí)間的調(diào)諧斜率Tune_Slope為： Tune_Slope = SPAN+Sweep_Time (3)。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種產(chǎn)生線性調(diào)頻信號(hào)的直接頻率合成方法，其特征在于，所 述步驟（b)中，以FPD作為小數(shù)分頻邏輯電路工作時(shí)鐘頻率，首先確定小數(shù)分頻比步進(jìn)調(diào)諧 的控制時(shí)鐘周期數(shù)Step_Clock_Cycles，根據(jù)F PD頻率調(diào)諧分辨率Step_Freq_Max要求和調(diào) 諧頻率范圍的最低頻率數(shù)據(jù)確定Step_Clock_Cycles，如果Freq_Stop大于Freq_Start，則 Step_Clock_Cycles = floor (Freq_Start + Step_Freq_Max) (4) 已知當(dāng)前調(diào)諧頻率FPD(n)，其中下標(biāo)η表示從起始頻率開(kāi)始的步進(jìn)次數(shù)，計(jì)算出下一次 的步進(jìn)時(shí)間間隔Step_Time(n): Step_Time(n) = Step_Clock_Cycles + FPD(n) (5) 將Step_Time(n)代入（3)式，計(jì)算出下一次的步進(jìn)頻率間隔： Step_Freq(n) = Tune_Slope X Step_Time(n) (6) 將Step_Freq(n)與當(dāng)前鑒相時(shí)鐘頻率FPD(n)相加，計(jì)算出步進(jìn)后的鑒相時(shí)鐘頻率： FpD (n+1) =FPD(n)+Step_Freq(n) (7) 將FPD(n+1)代入α)式，計(jì)算出步進(jìn)后的鑒相時(shí)鐘頻率對(duì)應(yīng)的小數(shù)分頻比數(shù)據(jù)： Ν. F(n+1) - Free ~ FpD (n+1) (8)。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種產(chǎn)生線性調(diào)頻信號(hào)的直接頻率合成方法，其特征在于，所 述步驟（C)中， 以Freq_Start及其對(duì)應(yīng)的小數(shù)分頻比數(shù)據(jù)N. F(CI)作為初值，循環(huán)代入（5)、（6)、（7)、 (8)式，獲得每一次步進(jìn)的小數(shù)分頻比數(shù)據(jù)。
5. 如權(quán)利要求4所述的一種產(chǎn)生線性調(diào)頻信號(hào)的直接頻率合成方法，其特征在于，在 所述步驟（c)中，根據(jù)擬合誤差要求選擇樣本數(shù)量，一組樣本數(shù)據(jù)由小數(shù)分頻比數(shù)據(jù)及其 下標(biāo)位置的步進(jìn)次數(shù)構(gòu)成。
6. 如權(quán)利要求5所述的一種產(chǎn)生線性調(diào)頻信號(hào)的直接頻率合成方法，其特征在于，所 述步驟（c)通過(guò)迭代計(jì)算獲取Μ階曲線擬合樣本數(shù)據(jù)，具體包括以下步驟： 第m組樣本數(shù)據(jù)可選取FPD調(diào)諧范圍任意頻率對(duì)應(yīng)的小數(shù)分頻比及其下標(biāo)，等間隔調(diào)諧 頻率FPD_m的計(jì)算如下： FPD m = Freq_Start+mX SPAN+M (9) 在每一次迭代過(guò)程中得到FPD(n+1)后，都計(jì)算一次與FPD m的差值，將差值符號(hào)與上一次比 較，判斷是否翻轉(zhuǎn)，若翻轉(zhuǎn)則將該組數(shù)據(jù)記錄為m組樣本； 計(jì)算并記錄第m+1組樣本，直到m等于Μ ;將Μ組樣本數(shù)據(jù)代入Μ次多項(xiàng)式： Ν· F(n) = k(M) Xn^k^u XnM :+......+k⑴ Xn+k(Q) (10) 求解多項(xiàng)式（10)獲得多項(xiàng)式系數(shù)1^(111)。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種產(chǎn)生線性調(diào)頻信號(hào)的直接頻率合成方法，其特征在于，所 述步驟（c)中的迭代及擬合系數(shù)運(yùn)算均在程序處理器中實(shí)現(xiàn)。
【文檔編號(hào)】H03L7/24GK104124966SQ201410357579
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】鄧旭亮, 馬風(fēng)軍, 李曉軍 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所