论文部分内容阅读
随着移动通信技术的迅猛发展,对数据处理以及传输的速度提出了更高的要求。为了满足日益增长的需求,在目前的研究中,大规模MIMO被看作是实现5G通信系统的关键技术。在通信收发系统中,频率源的品质对系统性能有着重要的影响,在大规模MIMO通信系统中,对本振信号的性能提出了更多的要求以及更大的挑战。本文主要设计了应用于大规模MIMO射频收发机的外部本振系统。输出8个通道,频率点为7GHz的高品质本振信号。同时还要输出8对符合JESD204B标准的时钟同步信号。在分析了系统所需求本振信号的性能指标的基础上,采用被广泛使用的频率合成技术—锁相环实现本振信号的合成。并通过提升参考频率等方法,改善本振信号的性能。同时利用EDA软件仿真设计了功率分配网络以及放大滤波链路,以获得8路一致性较高的高性能本振信号。此外为了满足多通道、宽带宽以及高速率的数据传输与处理,在大规模MIMO收发系统中采用高速数据传输JESD204B标准。本文的另一个任务是为整个系统提供8对时钟同步信号。利用时钟发生器芯片尝试了多种时钟生成模式,确定时钟生生成的方式,并通过芯片的延迟来调整信号时序,使得8对时钟同步信号实现同源同相。最后,将仿真设计的电路通过PCB布板加工实现,并对照系统所要求的指标进行了测试。测试8路本振信号得到每一路信号的相位噪声大致一样,为-94.1dBc/Hz@1KHz、-100.8dBc/Hz@10KHz、-103.2dBc/Hz@100KHz 以及-131.74dBc/Hz@1MHz。8 路本振信号的功率大致相当,在8dBm左右,各路功率相差最大0.3dBm,谐波抑制优于-40dBc。时钟信号为 122.88MHz 的方波信号,相噪为-115.8dBc/Hz@100Hz、-124.8dBc/Hz@1KHz、-133.4dBc/Hz@10KHz-134.6dBc/Hz@100KHz、-146.9dBc/Hz@1MHz。8 对时钟同步以及SYSREF信号均可以实现同步,同步误差控制在20ps内,满足JESD204B的标准。测试结果表明该外部本振系统具有良好的性能,满足大规模MIMO通信收发系统的要求。