DE102023127793A1 - Ultra-breitband-signalgenerator mit geringem phasenrauschen - Google Patents

Ultra-breitband-signalgenerator mit geringem phasenrauschen Download PDF

Info

Publication number
DE102023127793A1
DE102023127793A1 DE102023127793.6A DE102023127793A DE102023127793A1 DE 102023127793 A1 DE102023127793 A1 DE 102023127793A1 DE 102023127793 A DE102023127793 A DE 102023127793A DE 102023127793 A1 DE102023127793 A1 DE 102023127793A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
digital
dacs
offset
analog
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102023127793.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Alexander Krauska
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tektronix Inc
Original Assignee
Tektronix Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tektronix Inc filed Critical Tektronix Inc
Publication of DE102023127793A1 publication Critical patent/DE102023127793A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/7163Spread spectrum techniques using impulse radio
    • H04B1/71632Signal aspects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

Ein Wellenformgenerator enthält einen Trägerbandgenerator zum Erzeugen eines Trägersignals, einen oder mehrere auswählbare Frequenzvervielfacher zum Empfangen des Trägersignals und zum Ausgeben eines ausgewählten Trägersignals mit einer Frequenz eines Vielfachen des Trägersignals, mindestens zwei Haupt-Digital-Analog-Wandler (DACs), wobei jeder Haupt-DAC ein digitales In-Phase- (I) oder Quadratur- (Q) Signal empfängt, und die digitalen I- und Q-Signale in Übereinstimmung mit einem Steuersignal in analoge I- und Q-Signale umgewandelt werden, mindestens zwei Offset-DACs, wobei jeder Offset-DAC die digitalen I- oder Q-Signale empfängt, um die digitalen I- und Q-Signale in Übereinstimmung mit dem Steuersignal in analoge I- und Q-Signale umzuwandeln, einen Mischer, um die analogen I- und Q-Signale mit dem ausgewählten Trägersignal zu mischen, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, und einen variablen Filter, der ausgebildet ist, um ein gefiltertes Ausgangssignal zu erzeugen.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Offenbarung beansprucht die Vorteile der U.S. Provisional Application No. 63/415,622 mit dem Titel „ULTRA-WIDEBAND SIGNAL GENERATOR WITH LOW PHASE NOISE“, die am 12. Oktober 2022 eingereicht wurde und deren Offenbarung hier durch Bezugnahme in vollem Umfang enthalten ist.
  • GEBIET DER TECHNIK
  • Diese Offenbarung bezieht sich auf Test- und Messinstrumente, insbesondere auf einen Signalgenerator.
  • HINTERGRUND
  • Wellen- und Funktionsgeneratoren mögen auf mehr als einen Oszillator angewiesen sein, um unterschiedliche Trägerfrequenzen für die Ausgangssignale zu erzeugen. Diese werden zu einer Quelle von Phasenrauschen, wobei Phasenrauschen die Darstellung von Zufallsschwankungen der Wellenform im Frequenzbereich ist. Es entspricht den Abweichungen von der Periodizität im Zeitbereich, z. B. dem Jitter.
  • Die Verwendung fester Oszillatoren schränkt die Flexibilität der Testgeräte bei der Erzeugung von Trägerwellen ein. Wenn das Gerät einen abstimmbaren Oszillator verwendet, beeinträchtigt die daraus resultierende Signalverschlechterung die Leistung des Geräts.
  • Darüber hinaus können Ungleichgewichte in einem Mischer und Unzulänglichkeiten in den Digital-Analog-Wandlern (DAC) zu Artefakten im Frequenzbereich und der IQ-Konstellation führen, die eine Messung des Systems sein kann.
  • Die hier vorgestellten Ausführungsformen überwinden diese Unzulänglichkeiten des Standes der Technik.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1-5 zeigen Konstellationen von I-Q-Daten und Fehlern in einem Wellenformgenerator.
    • 6 zeigt eine Ausführungsform einer ultrabreiten Signalquelle.
    • 7 zeigt eine Ausführungsform einer lokalen Oszillator-Vervielfacherkette.
    • 8 zeigt eine Ausführungsform einer Anordnung von Digital-Analog-Wandlern, die in einer Ultrabreitband-Signalquelle verwendet werden.
  • BESCHREIBUNG
  • Ultrabreitband-Signale decken im Allgemeinen einen großen Teil des Funkspektrums ab, von Gleichstrom (DC) oder 0 Hz bis hin zu Signalen im Bereich von mehreren zehn GHz. Die Erzeugung dieser Signale ist anfällig für Rauschen und andere Artefakte. Systeme zum Test von Geräten, die diese Signale verwenden, setzen Ultrabreitband-Signalgeneratoren ein, die sich bemühen, qualitativ hochwertige Signale mit wenig Rauschen oder Fehlern zu erzeugen.
  • Die hier beschriebenen Ausführungsformen umfassen einen Ultrabreitband-Signalgenerator, der mehrere Frequenzbänder mit geringem Phasenrauschen erzeugt. Im Allgemeinen wird ein lokaler Oszillator (LO) verwendet, um die Trägerfrequenz für die I- und Q-Signale des jeweiligen Modulationsverfahrens zu erzeugen. Darüber hinaus resultieren viele der in den Signalen auftretenden Fehler aus den Digital-Analog-Wandlern (DAC), die die digital erzeugten I- und Q-Signale in analoge Signale für die Übertragung umwandeln.
  • 1-5 zeigen grafische Darstellungen von I/Q-Konstellationen und zugehörigen Fehlern. I/Q-Konstellationen stellen einen Satz von Betrags- und Phasenwerten auf der I/Q-Ebene dar, auf die die in digitalen Modulationsverfahren verwendeten Symbole abgebildet werden. Die digitalen Modulationsverfahren verwenden in der Regel eine diskrete Anzahl von Symbolen. 1 zeigt ein Beispiel für eine ideale I/Q-Konstellation für ein bestimmtes Modulationsschema. Die Punkte stellen die Stellen in der Konstellation dar, an denen die Signale zu erwarten sind.
  • Wie bereits erwähnt, liegt eine Fehlerquelle in der Durchleitung des Lokaloszillators (LO) und der Bildfrequenz, die zur Erzeugung der Trägerfrequenz verwendet wird. Die LO-Durchleitung, die typischerweise aus der Frequenz des vom System verarbeiteten Lokaloszillators resultiert, kann eine Verluststörung verursachen, wie in 2 dargestellt. Darüber hinaus kann es dazu führen, dass das Bild der Frequenz der gewünschten Frequenz um die LO-Frequenz herum reflektiert wird.
  • Andere Defekte können eine gedrehte Konstellation umfassen, wie in 3 dargestellt. Die Konstellation ist um einen Winkel θ gedreht. 4 zeigt ein Beispiel für eine versetzte Konstellation. 5 zeigt einen Skalierungsfehler. Die Steuerung der Digital-Analog-Wandler (DACs) im System sowie die Größe der Signale können diese Fehler korrigieren.
  • 6 zeigt eine Ausführungsform eines Ultrabreitband-Signalgenerators 10. Ein solcher Signalgenerator kann z. B. eine Bandbreite von 20 GHz haben und mit geringem oder sehr geringem Phasenrauschen auf den HF-Bereich bis 44 GHz zugreifen. Dieser UltrabreitbandGenerator kann in bestehende Geräte, wie z. B. Arbiträrwellenform-Generatoren, „eingebaut“ werden. Dieser Signalgenerator würde zwei Kanäle des AWG nutzen, einen für I-Daten und einen für Q-Daten, und würde einen Ausgang liefern.
  • Der Signalgenerator 10 kann einen oder mehrere Prozessoren enthalten, die durch den Prozessor 12 dargestellt werden. Der Signalgenerator mag im Entwurf enthalten sein oder eine andere Schaltung darstellen, die die I- und Q-Signale und andere Steuersignale für den Ultrabreitbandgenerator bereitstellt. Prozessor 12 stellt den I/Q-Signalgenerator dar, der die digitalen I- und Q-Daten für das System erzeugt. Der Prozessor 12 kann auch andere Systemprozessoren darstellen, z. B. Mehrzweckprozessoren oder digitale Signalprozessoren, die nicht der Prozessor sind, der die digitalen VQ-Daten erzeugt, obwohl der Prozessor, der die Daten erzeugt, auch als Systemprozessor fungieren kann. In ähnlicher Weise kann der Prozessor 12 den lokalen Oszillator (LO) 22 steuern oder anderweitig mit ihm kommunizieren, um beispielsweise den Systemtakt zu liefern oder ein Startsignal an den LO 22 zu senden. Der LO 22 fungiert als Trägersignalgenerator, auf den im Folgenden näher eingegangen wird.
  • Zwei oder mehr „Haupt“-DACs 14 und 16 können mit den I/Q-Digitaldaten arbeiten, um sie in analoge I- und Q-Signale umzuwandeln, jeweils ein Haupt-DAC. Diese werden als „Haupt“-DACs bezeichnet, um sie von den zwei oder mehr Offset-DACs 18 und 20 zu unterscheiden, auf die später noch näher eingegangen wird. Die analogen I- und Q-Daten gehen an einen Mischer 26, z. B. einen RF-(Radiofrequenz-)IQ-Mischer. Der Mischer 26 mischt die analogen I- und Q-Signale mit der Trägerfrequenz, um das Ausgangssignal für die Übertragung bereitzustellen.
  • Der Bandpassfilter 28 filtert das Ausgangssignal und ein Verstärker verstärkt es. Der Verstärker 30 kann ein rauscharmer Verstärker (Low Noise Amplifier, LNA) sein, der in der Industrie als solcher bezeichnet wird. Der Bandpassfilter 28 ist variabel, so dass der Filter in den Bändern umgeschaltet werden kann und das gefilterte Ausgangssignal liefert. Das variable Dämpfungsglied 32 kann auf das resultierende gefilterte Ausgangssignal einwirken, um die Leistung anzupassen, Reflexionen zu verringern usw. Das gefilterte Ausgangssignal kann optional auch durch einen Leistungsverstärker 40 verstärkt werden. Eine weitere mögliche Modifikation schränkt die Breitbandigkeit des Systems ein. Es kann so verkauft werden, wie es ist, oder es kann eine optionale Software enthalten, die die Bandbreite und/oder die Betriebsfrequenz begrenzt. Exportkontrollen oder andere derartige Einschränkungen können dies wünschenswert machen. In einer Ausführungsform würden solche Begrenzungen als Wellenformfilter integriert werden.
  • Der LO 22 fungiert als Trägerbandgenerator und erzeugt ein Trägersignal. Ein einzigartiger Aspekt dieses Signalgenerators besteht darin, dass er einen Trägerbandgenerator verwendet, anstatt für jedes Band einen eigenen Trägerbandgenerator zu haben. Dadurch wird das Rauschen reduziert und die Umschaltgeschwindigkeit zwischen den Bändern erhöht. In einer Ausführungsform hat der Signalgenerator drei Bänder, Band0, Band1 und Band2. In einer Ausführungsform kann Band0 einen Frequenzbereich von 0 Hz (DC) bis 11,5 GHz, Band1 von 10,5 bis 25 GHz und Band 2 von 24 bis 44 GHz haben.
  • 7 zeigt ein Beispiel einer LO-Vervielfacher-Kette, um zu demonstrieren, wie sich die Bänder aus einem LO, wie 22 in 6 und 8, und einem oder mehreren Vervielfachern (Multipliern), wie 24 in 6 und 8. Wenn z. B. Fs = 25 GHz als Abtasttakt für den DAC auf I und Q und ein nutzbarer Durchlassbandanteil pbfrac = 0,375, dann sind 9,375 GHz (pbfrac*Fs) in I und Q verfügbar. Mit einem LO = 12 GHz reicht das erste Band von LO*n - pbfrac*Fs oder 2,625 GHZ bis LO*n+ pbfrac*Fs oder 21,375 GHz für n = 1. Mit der gleichen Beziehung, aber einem anderen ganzzahligen Wert für den Vervielfacher, reicht der Bereich für n = 2, zweites Band, von 14,625 bis 33,375 GHz. Dies setzt sich fort bis n = 5, mit einem Bereich von 50,625 - 69,375 GHz, wobei sich jedes Band mit dem vorherigen Band um 6,75 GHz überlappt. Diese Überlappungsstruktur ermöglicht eine breite Modulation bis zu dieser Überlappungsbreite. Während die höchste Zahl des Vervielfachers in diesem Beispiel gleich 5 ist, kann der Vervielfacher auch höhere Zahlen annehmen.
  • Der Vorteil eines LO1-Systems, bei dem eine Grundfrequenz, z. B. 12,5 GHz, verwendet wird und jedes nachfolgende Band eine einfache ganzzahlige n*LO1-Oberschwingung (Harmonische) ist, besteht darin, dass es kostengünstige Oberschwingungsquellen mit geringem Phasenrauschen ermöglicht, wobei jedes Band ein um 20*log(n); 6 dB geringeres Phasenrauschen aufweist als das andere. Ein Oszillator von 12,5 GHz, der -130 dBc/Hz bei einem gewissen Offset vom Träger hat, würde -124 dBc/Hz (x2), -118 dBc/Hz(x3), -112 dBc(x4), -106 dBc/Hz(x5) betragen, wodurch 69,375 GHz mit sehr geringem Phasenrauschen erreicht werden können. Durch Filterung und Verstärkung, wie in der Abbildung dargestellt, werden die richtigen Signalpegel und Störpegel aufrechterhalten. Jeder nächste Ausgang wird verstärkt und gefiltert, wie es der Verstärker 34 und der Bandpassfilter 36 zeigen, die auf das LO1 * 1-Signal in 7 angewendet werden. Es ist zu beachten, dass LO1 *n-Signale bei einem gegebenen Wert von n die gleiche Frequenz haben, aber unterschiedliche Verstärkungs- und/oder Filterungsstufen aufweisen können.
  • In einer Ausführungsform einer multiplizierten LO-Kette wird LO1 einem x2-Vervielfacher, einem weiteren x2-Vervielfacher, einem x3-Vervielfacher oder einem Mischer, oder einer Mischer-Übersetzung (LO1 *n + LO1 *k) zugeführt, wenn n eine positive ganze Zahl und k eine positive oder negative ganze Zahl ist. Dies ermöglicht die Erzeugung von 5 Frequenzen, LO 1*1, LO1*2, LO1*3, LO1*4 und LO1*5, mit einem Schalter wie 42. Mit einem solchen Entwurfsprozess lässt sich jede beliebige Reihenfolge der Frequenz LO1*n erzeugen, mit allen dazwischen liegenden Produkten LO1*1, LO1*2, LO1*3, ...LO1*(n-1), LO1*n, wobei die gewünschte Frequenz durch den Schalter ausgewählt wird.
  • Auch das Umschalten von Stufe zu Stufe ist sehr schnell, typischerweise im Nanosekundenbereich, im Vergleich zu PLL-Sperrzeiten, die typischerweise im Mikrosekundenbereich liegen. In einem Ausführungsbeispiel entspricht das Umschalten von 9,375 GHz auf 69,375 GHz lediglich der Schaltzeit eines Festkörperschalters, die weniger als 1 Nanosekunde betragen kann.
  • In einer Ausführungsform kann der Signalgenerator Band0 bereitstellen, indem er die Daten ebenfalls um den Frequenzvervielfacher herumleitet. Dies kann durch Abschalten des LO 22 mit einer Gleichspannung oder durch einen Schalter (nicht dargestellt) erreicht werden.
  • Die Frequenzen für Band1 und Band2 stammen von einem LO wie 22, der fest eingestellt ist. Die Frequenz ändert sich durch Ein- und Ausschalten eines Frequenzverdopplers, der in Nanosekunden geschaltet werden kann. Ein Frequenzvervielfacher kann eine „1“-Einstellung haben, die die Trägerfrequenz für Band1 ergibt und einen Faktor „2“ verwendet, um die Frequenz zu verdoppeln. Obwohl nur zwei Bänder mit dem Frequenzvervielfacher 24 verwendet werden, können auch andere Vielfache einer Basisfrequenz des LO verwendet werden. Die Verwendung eines LO ermöglicht auch schnellere Umschaltzeiten zwischen den Bändern. In der Regel dauert das Umschalten von einem beliebigen Band auf ein beliebiges Zielband 15 Nanosekunden (nS), einschließlich 1 nS Hardware-Einschwingzeit.
  • Mit dem festen LO kann man Techniken mit ultraniedrigem Phasenrauschen anwenden. Diese können -132 dBc/Hz bis -124 dBc/Hz bei 17GHz, 10kHz Offset entsprechend -124dBc/Hz bis -118dBc bei 10kHz Offset bei 44GHz umfassen. Die Trägersignalquelle 22 steuert das Phasenrauschen des Systems. In einer Ausführungsform umfasst die Trägersignalquelle eine 17-GHz-Quelle. Andere Optionen für die Trägersignalquelle sind die Verwendung einer PLL-Quelle (Phase Locked Loop) wie 38 oder eines dielektrischen Resonatoroszillators (DRO). Man könnte auch die Kosten senken, indem man den vorhandenen Systemtakt (siehe 39) verwendet. Allerdings kann der Systemtakt eine geringere Frequenzabdeckung haben. Läuft der Systemtakt beispielsweise mit 12,5 GHz, würde dies die Frequenzabdeckung verringern.
  • Zurück zu 6: Die Offset-DACs 18 und 20 können sich als „zusammengesetzte DACs“ verhalten, die die Digital-Analog-Wandlungen von Gleichstrom (DC = direct current) (0 Hz) bis zu einer bestimmten Frequenz, z. B. mehrere hundert kHz, durchführen. Danach würden die Haupt-DACs die Aufgabe übernehmen. Dieser Ansatz ermöglicht eine feine, höhere Bitauflösung. Die schnelleren, höher auflösenden Haupt-DACs können die Umwandlung in größeren „Schritten“ durchführen, während die langsameren, niedriger auflösenden Offset-DACs mit kleineren Schritten zwischen den von den Haupt-DACs erzeugten Pegeln auffüllen.
  • Wenn beispielsweise die Offset-DACs 8-Bit-DACs sind und die Haupt-DACs eine Auflösung von 10 Bit haben, ergibt sich eine Auflösung von 18 Bit. Eine höhere Auflösung sorgt für weniger Fehler bei der Trägereinspeisung und beim I/Q-Offset in Abhängigkeit von der Temperatur. Die I- und Q-Offset-DACs passen die Trägereinspeisung bei den unteren Pegeln an, wobei die Isolierung des oberen/unteren Seitenbandes mit der Verstärkung/Ausgleichsgewichtung der gesamten I/Q-Kanäle des DACs erfolgt.
  • 8 zeigt ein detaillierteres Diagramm der Offset-DACs 18 und 20 und der Haupt-DACs 14 und 16, wobei der Rest der Schaltung zur Verdeutlichung dargestellt ist. Die Kombination dieser DACs kann eine Fehlerkorrektur für die oben genannten Fehler bieten. Im Allgemeinen können Ungleichgewichte in einem Mischer und Mängel in den Haupt-DACs zu allen Fehlern führen, wie in den 1-5 gezeigt. Die Korrektur dieser Fehler kann auch im Datenpfad durch eine Schaltungskorrektur mit den Offset-DACs verbessert werden.
  • Bei der Verstärkungsskalierung, die in 5 dargestellt ist, kann das System den I- und Q-Referenzpegel anpassen oder durch die Größe des DAC-Signals in den I- und Q-Pfaden korrigieren.
  • Rotationsfehler, wie sie in 3 dargestellt sind, können korrigiert werden, indem eine Rotationsmatrix auf I, Q mit Fehler θ auf die korrigierten Werte I', Q' angewendet wird. [ I ' Q ' ] = [ cos ( θ ) sin ( θ ) sin ( θ ) cos ( θ ) ] × [ I Q ]
    Figure DE102023127793A1_0001
  • Übersetzungsfehler, die zu Offset-Fehlern führen, wie sie in 4 dargestellt sind, I und Q, können durch Hinzufügen von Offsets IΔ, QΔ zu den Daten für I, Q, ergänzt durch die Offset-DACs für I und Q, korrigiert werden. I ' = I + I Δ
    Figure DE102023127793A1_0002
    Q ' = Q + Q Δ
    Figure DE102023127793A1_0003
  • Skalenkorrekturen für Bruchteilsgrößenfehler in I und Q, MI und MQ, können durch Anwendung der folgenden Korrekturen korrigiert werden: I ' = I* ( 1 + M I ) / S
    Figure DE102023127793A1_0004
    Q ' = Q* ( 1 + M Q ) / S
    Figure DE102023127793A1_0005
    wobei S = max((1+MI + IΔ), (1+MQ + QΔ)), so dass das Ergebnis der Gleichungen [2] und [3] innerhalb des dynamischen Bereichs des DAC liegt. (-512 bis + 511 als Beispiel)
  • Im Allgemeinen erstellen zwei DACs die Skalierung für I und Q. In dem Fall, in dem der Haupt-DAC einen bestimmten Spannungsbereich abdeckt, wie z. B. -0,5 V bis 0,5 V, mit einer Auflösung von z. B. 10 Bits, wird der 1-V-Bereich mit 1024 Zuständen abgedeckt, die durch eine Binärzahl ohne Vorzeichen 0-1023 oder mit Vorzeichen von -512 bis +511 dargestellt werden, mit einer Auflösung oder einem Abstand zwischen den Zuständen von 1/(210 -1) = 1/1023≈0,97752 mV. Der Offset-DAC des m-Bit-Bereichs kann über den Kopplungswiderstand so eingestellt werden, dass er einen Bereich von +1/512 bis +1/511 abdeckt. Mit einer Auflösung von 1/(1023 * (2m -1).
  • I- oder Q-Offset-Fehler werden im Allgemeinen während der Kalibrierung entdeckt. Sie werden als Offset in den I- und Q-Testmustern (siehe ) und als LO-Verlust (siehe 1) beobachtet. Bei einem Ansatz werden zwei Signale nacheinander verwendet, zunächst ein Testmuster, das alle I- und Q-Werte in einem QAM-N-Rechteckgitter gleichmäßig abdeckt, oder durch Verwendung von Polarformen. Zweitens wird eine Reihe von Tönen verwendet, so dass f > 0 in einem Fall und f < 0 in einem anderen Fall ist. Bildstörung erfordert einen einzigen Euler-Ton (cos 2πf + i sin 2π f) = ei2πf wobei der DAC des I-Kanals Daten für Q=cos(2πf) und I= sin(2πf) hat. Der gewünschte Ton liegt bei Fout = FLO +f, die Bildstörung bei der Frequenz = FLO -f, die LO-Durchleitung bei der Frequenz = FLO und das gewünschte Signal bei der Frequenz = FLO +f.
  • Bei der zeitlichen Phasenverschiebung auf einzelnen I- und Q-Kanälen werden Datenpunkte im Abstand von t=n *1/Fs ausgewählt, wobei Fs die Abtastrate und n die Anzahl der zu verschiebenden Abtastpunkte ist. Eine Phasenverschiebung auf einem einzelnen I- und Q-Kanal ist dann erforderlich, wenn eine einfache globale Phasenverschiebung nicht ausreicht. In 8 ist als Beispiel eine Abtastrate von 25 GHz bei 50 dargestellt.
  • Der Prozess sorgt dann für eine Korrektur der I- und Q-Skalierung durch die Gleichungen 4 und 5 im Datenpfad und durch Anpassung der Skalierungsgröße des DAC durch Anpassung des DAC-Bereichs. Das Verfahren wendet dann eine Rotation an, wobei die Vektorrotationsmatrix aus Gleichung 1 und das rechteckige Gitter verwendet werden, so dass der Winkel des Quadrats ungefähr 0 Grad für horizontale I- und Q-Punkte und 90 Grad für vertikale Punkte beträgt. Dann korrigiert man den DC-Offset in I und Q und die Trägereinspeisung durch die Gleichungen 2 und 3.
  • Häufig sind ein bis drei Optimierungsläufe erforderlich. Jeder Durchlauf verbessert die Schätzungen für IΔ, QΔ, MI, MQ,, S für minimalen I-Offset, Q-Offset, LO-Durchgang und minimale Bildstörungen. Die Verwendung der Offset-DACs im System ermöglicht diesen Prozess, um Fehler in den Daten zu korrigieren. Die Offset-DACs erhalten einen langsameren Abtasttakt. Der lokale Oszillator 50 kann ein Signal mit derselben Ausgangsfrequenz wie LO 22 liefern, das jedoch um einen Faktor K stark geschwächt wird. K gibt das Verhältnis zwischen den beiden Signalen an, die von den Haupt-DACs und den Offset-DACs verwendet werden. Wenn zum Beispiel die Haupt-DACs ein Signal von 25 GHz empfangen und K gleich 100 ist, liegt das Signal für die Offset-DACs bei 250 MHz
  • Die Offset- und Haupt-DACs können auf unterschiedliche Weise eingesetzt werden. In einer ersten Ausführungsform werden der Haupt-DAC 14 und der Offset-DAC 18 statisch auf dem für die beste Leistung erforderlichen Offset-Wert gehalten, der durch den Offset, die Träger-/LO-Durchleitung und die Bildstörung bestimmt wird. In einer anderen Ausführungsform wird der I-Datenpfad in zwei Datenströmen verarbeitet, wodurch ein zusammengesetzter Strom mit erweiterter Genauigkeit entsteht. Bei dieser Ausführungsform mit erweiterter Genauigkeit wird die Skalierung des Offset-DACs so angepasst, dass er die Auflösungsstufen des Haupt-DACs gerade ausfüllt. Die Skalierung des Haupt-DAC wird durch eine DAC-gesteuerte Gleichstromreferenz für den DAC bei 52 und 54 erreicht, und die Skalierung des Offset-DAC wird durch zwei Werte gesteuert, die Referenz-DAC-Einstellungen bei 56 und 58 und den Widerstand R1, relativ zur Thevenin-Impedanz des I-DAC 14 und der Impedanz des I-Ports des Mischers 26. Die Referenz-DACs 52, 56, 54 und 58 stellen die Größe der anderen DACs ein, sie arbeiten nicht tatsächlich auf die I- und Q-Signale.
  • Die oben genannten Ausführungsformen bieten mehrere Vorteile. Zum Beispiel ermöglicht das Verhältnis von Breitband-DAC zu LO eine überlappende, kontrollierte Bandbreite. Der Einzelfrequenz-/Harmoniegenerator ermöglicht ein geringes Phasenrauschen. In einem Beispiel kann man eine LO-Frequenz von 15 GHz verwenden und Oberwellen bei 30, 45, 60 GHz usw. einsetzen. Eine einzelne Frequenz kann ein geringes Phasenrauschen aufweisen und ist damit 20-50 dB leiser als eine universelle Breitbandsignalquelle. Vervielfacher bieten Flexibilität, z. B. die Auswahl von x1, X2, X3, X4, X5 usw., was Filterung und Verstärkung bei geringer Komplexität einschließt. Sie können mit hoher Geschwindigkeit von einem zum anderen geschaltet werden.
  • Zu den weiteren Vorteilen gehört, dass der LO/Trägersignalgenerator und der Systemtakt gemeinsame ganzzahlige Werte sein können, z. B. 3 GHz*8 = 24 GHz Takt und 3 GHz*5 = 15 GHz LO. Der gemeinsame LO-Kern ermöglicht eine einfachere Synchronisierung mehrerer Einheiten und hat geringere Kosten, da der gemeinsame Kern gemeinsam genutzt werden kann. Wie bereits erwähnt, ermöglicht der gemeinsame LO eine schnellere Umschaltzeit, und die Umschaltung erfolgt durch Umschalten von Vervielfachern, was keine PLL-Einschwingzeit erfordert. Der komplexe Generator ermöglicht einen breitbandigen Träger mit Bildunterdrückung. Der komplexe Generator verfügt über eine erweiterte Auflösung mit geringerer IRR-Berechnung (IRR = Image Rejection Ratio = Bildreflektionsverhältnis). Die beiden in 8 dargestellten LOs 22 und 50 können miteinander verbunden sein oder unabhängig voneinander arbeiten.
  • Aspekte der Offenbarung können auf speziell entwickelter Hardware, auf Firmware, digitalen Signalprozessoren oder auf einem speziell programmierten Allzweckcomputer mit einem Prozessor, der nach programmierten Anweisungen arbeitet, arbeiten. Die hier verwendeten Begriffe „Controller“ oder „Prozessor“ sollen Mikroprozessoren, Mikrocomputer, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs) und spezielle Hardware-Controller umfassen. Ein oder mehrere Aspekte der Offenbarung können in computerverwendbaren Daten und computerausführbaren Anweisungen verkörpert sein, beispielsweise in einem oder mehreren Programmmodulen, die von einem oder mehreren Computern (einschließlich Überwachungsmodulen) oder anderen Geräten ausgeführt werden. Im Allgemeinen umfassen Programmmodule Routinen, Programme, Objekte, Komponenten, Datenstrukturen usw., die bestimmte Aufgaben ausführen oder bestimmte abstrakte Datentypen implementieren, wenn sie von einem Prozessor in einem Computer oder einem anderen Gerät ausgeführt werden. Die computerausführbaren Anweisungen können auf einem nicht transitorischen, computerlesbaren Medium wie einer Festplatte, einer optischen Platte, einem Wechselspeichermedium, einem Festkörperspeicher, einem Random Access Memory (RAM) usw. gespeichert sein. Wie dem Fachmann klar sein wird, kann die Funktionalität der Programm-Module in verschiedenen Aspekten beliebig kombiniert oder verteilt werden. Darüber hinaus kann die Funktionalität ganz oder teilweise in Firmware oder Hardware-Äquivalenten wie integrierten Schaltungen, FPGA und dergleichen verkörpert sein. Bestimmte Datenstrukturen können verwendet werden, um einen oder mehrere Aspekte der Offenbarung effektiver zu implementieren, und solche Datenstrukturen werden im Rahmen der hier beschriebenen computerausführbaren Anweisungen und computerverwendbaren Daten in Betracht gezogen.
  • Die offengelegten Aspekte können in einigen Fällen in Hardware, Firmware, Software oder einer Kombination davon implementiert werden. Die offengelegten Aspekte können auch in Form von Befehlen implementiert werden, die auf einem oder mehreren nicht-übertragbaren computerlesbaren Medien gespeichert sind, die von einem oder mehreren Prozessoren gelesen und ausgeführt werden können. Solche Anweisungen können als Computerprogrammprodukt bezeichnet werden. Computerlesbare Medien, wie hier beschrieben, sind alle Medien, auf die ein Computer zugreifen kann. Computerlesbare Medien können zum Beispiel Computerspeichermedien und Kommunikationsmedien umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Computerspeichermedien sind alle Medien, die zur Speicherung von computerlesbaren Informationen verwendet werden können. Zu den Computerspeichermedien gehören beispielsweise RAM, ROM, EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), Flash-Speicher oder andere Speichertechnologien, CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), DVD (Digital Video Disc) oder andere optische Plattenspeicher, Magnetkassetten, Magnetbänder, Magnetplattenspeicher oder andere magnetische Speichervorrichtungen sowie alle anderen flüchtigen oder nicht flüchtigen, entfernbaren oder nicht entfernbaren Medien, die in einer beliebigen Technologie eingesetzt werden. Computerspeichermedien schließen Signale als solche und vorübergehende Formen der Signalübertragung aus.
  • Kommunikationsmedien sind alle Medien, die für die Übertragung von computerlesbaren Informationen verwendet werden können. Zu den Kommunikationsmedien gehören beispielsweise Koaxialkabel, Glasfaserkabel, Luft oder jedes andere Medium, das für die Übertragung von elektrischen, optischen, Hochfrequenz- (HF), Infrarot-, akustischen oder anderen Signalen geeignet ist.
  • BEISPIELE
  • Im Folgenden werden Beispiele für die offengelegten Technologien aufgeführt. Eine Ausführungsform der Technologien kann eines oder mehrere und jede Kombination der unten beschriebenen Beispiele umfassen.
  • Beispiel 1: Ein Wellenformgenerator, der Folgendes umfasst: einen Trägerbandgenerator, der so ausgebildet ist, dass er ein Trägersignal erzeugt; einen oder mehrere auswählbare Frequenzvervielfacher, um das Trägersignal zu empfangen und ein ausgewähltes Trägersignal mit einer Frequenz eines Vielfachen des Trägersignals auszugeben; mindestens zwei Haupt-Digital-Analog-Wandler (Haupt-DACs), wobei jeder Haupt-DAC entweder ein digitales In-Phase-Signal (I-Signal) oder ein digitales Quadratur-Signal (Q-Signal) empfängt und das digitale I-Signal und das digitale Q-Signal in Übereinstimmung mit einem Steuersignal in ein analoges I-Signal und ein analoges Q-Signal umwandelt; mindestens zwei Offset-DACs, wobei jeder Offset-DAC entweder das digitale I-Signal oder das digitale Q-Signal empfängt, um das digitale I-Signal und das digitale Q-Signal in Übereinstimmung mit dem Steuersignal in ein analoges I-Signal und ein analoges Q-Signal umzuwandeln; einen Mischer, um das analoge I-Signal und das analoge Q-Signal mit dem ausgewählten Trägersignal zu mischen, um ein Ausgangssignal zu erzeugen; und einen variabler Filter, der ausgebildet ist, um das Ausgangssignal zu empfangen und ein gefiltertes Ausgangssignal zu erzeugen.
  • Beispiel 2 ist der Wellenformgenerator aus Beispiel 1, der außerdem einen Leistungsverstärker zum Empfang des gefilterten Ausgangssignals umfasst.
  • Beispiel 3 ist der Wellenformgenerator aus einem der Beispiele 1 oder 2, der außerdem einen Bandpassfilter zwischen dem Mischer und dem variablen Filter umfasst.
  • Beispiel 4 ist der Wellenformgenerator aus einem der Beispiele 1 bis 3, der außerdem einen oder mehrere Prozessoren umfasst, die so ausgebildet sind, dass sie einen Code ausführen, der den einen oder die mehreren Prozessoren veranlasst, das digitale I-Signal und das digitale Q-Signal zu erzeugen, das Steuersignal an die mindestens zwei Haupt-DACs und die mindestens zwei Offset-DACs zu senden, um zu bestimmen, ob die Haupt-DACs oder die Offset-DACs das digitale I-Signal und das digitale Q-Signal empfangen sollen, und ein Auswahlsignal an den Frequenzvervielfacher zu senden, um die Frequenz des ausgewählten Trägersignals auszuwählen.
  • Beispiel 5 ist der Wellenformgenerator von Beispiel 3, wobei der Code, der den einen oder die mehreren Prozessoren veranlasst, Steuersignale zu senden, die einen oder die mehreren Prozessoren veranlasst, Steuersignale an die mindestens zwei Offset-DACs zu senden, um die mindestens zwei Offset-DACs zu veranlassen, mit dem digitalen I-Signal und dem digitalen Q-Signal bei einem ersten Satz von Frequenzen von Gleichstrom (DC = direct current) bis zu einer bestimmten Frequenz zu arbeiten.
  • Beispiel 6 ist der Wellenformgenerator von Beispiel 3, wobei der Code, der den einen oder die mehreren Prozessoren veranlasst, Steuersignale zu senden, den einen oder die mehreren Prozessoren veranlasst, Steuersignale an die mindestens zwei Haupt-DACs zu senden, um die mindestens zwei Haupt-DACs zu veranlassen, auf dem digitalen I-Signal und dem digitalen Q-Signal mit einem zweiten Satz von Frequenzen zu arbeiten, die höher als eine bestimmte Frequenz sind.
  • Beispiel 7 ist der Wellenformgenerator nach einem der Beispiele 1 bis 6, wobei der variable Filter so ausgebildet ist, dass er ein Signal empfängt, das ein Band für den variablen Filter auf der Grundlage des Bandes bestimmt, in dem das Signal arbeitet.
  • Beispiel 8 ist der Wellenformgenerator aus einem der Beispiele 1 bis 7, wobei mindestens einer der Mischer und die Offset-DACs so ausgebildet sind, dass sie Fehler in dem Signal korrigieren.
  • Beispiel 9 ist der Wellenformgenerator aus Beispiel 8, wobei die Fehler mindestens eines der folgenden Merkmale aufweisen: Artefakte im Frequenzbereich, Rotationsfehler, Offsetfehler und Skalierungsfehler.
  • Beispiel 10 ist der Wellenformgenerator aus einem der Beispiele 1 bis 9, wobei der Trägerbandgenerator entweder einen HF-Synthesizer, einen dielektrischen Resonatoroszillator oder einen Phasenregelkreis umfasst.
  • Beispiel 11 ist der Wellenformgenerator aus einem der Beispiele 1 bis 10, wobei der Wellenformgenerator so ausgebildet ist, dass er eine Ausgangsbandbreite so steuert, dass sie innerhalb eines bestimmten Bandes bleibt.
  • Beispiel 12 ist der Wellenformgenerator aus einem der Beispiele 1 bis 11, wobei der Trägerbandgenerator einen lokalen Oszillator und einen oder mehrere Frequenzvervielfacher für eine multiplizierte lokale Oszillatorkette mit überlappenden Frequenzen umfasst.
  • Beispiel 13 ist ein Verfahren zum Erzeugen von Wellenformen, umfassend: Erzeugen eines In-Phase (I)-Digitalsignals und eines Quadratur (Q)-Digitalsignals; Erzeugen eines Trägerbandsignals; Verwenden eines Vervielfachers, um das Trägerbandsignal zu empfangen und ein ausgewähltes Trägersignal mit einer Frequenz eines Vielfachen des Trägersignals auszugeben; Umwandeln des I-Digitalsignals und des Q-Digitalsignals in ein I-Analogsignal und ein Q-Analogsignal; Mischen des I-Analogsignals, des Q-Analogsignals und des ausgewählten Trägersignals, um ein Ausgangssignal zu erzeugen; und Filtern des Ausgangssignals, um ein gefiltertes Ausgangssignal zu erzeugen.
  • Beispiel 14 ist das Verfahren von Beispiel 13, wobei die Umwandlung des digitalen I-Signals und des digitalen Q-Signals die Verwendung von zwei oder mehr Haupt-Digital-Analog-Wandlern (DAC) und zwei oder mehr Offset-DACs zur Durchführung der Umwandlung umfasst.
  • Beispiel 15 ist das Verfahren von Beispiel 14, wobei die Verwendung von zwei oder mehr DACs und zwei oder mehr Offset-DACs die Verwendung der zwei oder mehr Offset-DACs umfasst, um die Umwandlung für das I-Signal und das Q-Signal für Frequenzen zwischen Gleichstrom (DC = direct current) und einer bestimmten Frequenz durchzuführen.
  • Beispiel 16 ist das Verfahren von Beispiel 14, wobei die Verwendung von zwei oder mehr Haupt-DACs und zwei oder mehr Offset-DACs die Verwendung der zwei oder mehr Haupt-DACs umfasst, um die Umwandlung für das I-Signal und das Q-Signal für Frequenzen durchzuführen, die höher als eine bestimmte Frequenz sind.
  • Beispiel 17 ist das Verfahren nach einem der Beispiele 13 bis 16, das ferner die Korrektur von Fehlern in mindestens einem der Mischer und den mindestens zwei Offset-DACs umfasst.
  • Beispiel 18 ist das Verfahren aus Beispiel 17, wobei die Fehlerkorrektur mindestens eines der folgenden Elemente umfasst: Korrektur von Verstärkungsskalierungsfehlern durch Einstellen entweder eines Referenzpegels für die I- und Q-Digitalsignale, Einstellen einer Größe der I- und Q-Analogsignale und Korrektur von Rotationsfehlern durch Anwenden einer Korrekturmatrix auf die I- und Q-Signale.
  • Beispiel 19 ist das Verfahren von Beispiel 17, wobei die Fehlerkorrektur die Korrektur von Bruchteilgrößenfehlern durch Einstellen des I-Signals und des Q-Signals durch Multiplikation des I-Signals und des Q-Signals mit dem Fehler von eins plus dem Bruchteilgrößenfehler, dividiert durch ein Maximum, umfasst.
  • Beispiel 20 ist das Verfahren von Beispiel 17, wobei das Korrigieren der Fehler das Korrigieren von Offset-Fehlern durch Addieren von Offsets zu dem I-Digitalsignal und dem Q-Digitalsignal unter Verwendung von Daten von den mindestens zwei Offset-DACs umfasst.
  • Außerdem wird in dieser schriftlichen Beschreibung auf bestimmte Merkmale verwiesen. Es ist davon auszugehen, dass die Offenbarung in dieser Spezifikation alle möglichen Kombinationen dieser besonderen Merkmale umfasst. Wenn ein bestimmtes Merkmal im Zusammenhang mit einem bestimmten Aspekt oder Beispiel offenbart wird, kann dieses Merkmal, soweit möglich, auch im Zusammenhang mit anderen Aspekten und Beispielen verwendet werden.
  • Auch wenn in dieser Anmeldung auf ein Verfahren mit zwei oder mehr definierten Schritten oder Vorgängen Bezug genommen wird, können die definierten Schritte oder Vorgänge in beliebiger Reihenfolge oder gleichzeitig ausgeführt werden, sofern der Kontext diese Möglichkeiten nicht ausschließt.
  • Alle in der Beschreibung, einschließlich der Ansprüche, der Zusammenfassung und der Zeichnungen, offengelegten Merkmale und alle Schritte in einem offengelegten Verfahren oder Prozess können in jeder beliebigen Kombination kombiniert werden, mit Ausnahme von Kombinationen, bei denen sich zumindest einige dieser Merkmale und/oder Schritte gegenseitig ausschließen. Jedes in der Beschreibung, einschließlich der Ansprüche, der Zusammenfassung und der Zeichnungen, offenbarte Merkmal kann durch alternative Merkmale ersetzt werden, die dem gleichen, gleichwertigen oder ähnlichen Zweck dienen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.
  • Obwohl spezifische Beispiele der Erfindung zum Zwecke der Veranschaulichung dargestellt und beschrieben wurden, können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden, ohne von Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sollte die Erfindung nicht eingeschränkt werden, außer wie durch die beigefügten Ansprüche.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 63/415622 [0001]

Claims (20)

  1. Ein Wellenformgenerator, der Folgendes umfasst: einen Trägerbandgenerator, der so ausgebildet ist, dass er ein Trägersignal erzeugt; einen oder mehrere auswählbare Frequenzvervielfacher, um das Trägersignal zu empfangen und ein ausgewähltes Trägersignal mit einer Frequenz auszugeben, die ein Vielfaches des Trägersignals ist; mindestens zwei Haupt-Digital-Analog-Wandler (DACs), wobei jeder Haupt-DAC entweder ein digitales In-Phase-Signal (I) oder ein digitales Quadratur-Signal (Q) empfängt und das digitale I-Signal und das digitale Q-Signal in ein analoges I-Signal und ein analoges Q-Signal in Übereinstimmung mit einem Steuersignal umwandelt; mindestens zwei Offset-DACs, wobei jeder Offset-DAC entweder das digitale I-Signal oder das digitale Q-Signal empfängt, um das digitale I-Signal und das digitale Q-Signal in Übereinstimmung mit dem Steuersignal in ein analoges I-Signal und ein analoges Q-Signal umzuwandeln; einen Mischer zum Mischen des analogen I-Signals und des analogen Q-Signals mit dem ausgewählten Trägersignal, um ein Ausgangssignal zu erzeugen; und einen variablen Filter, der so ausgebildet ist, dass er das Ausgangssignal empfängt und ein gefiltertes Ausgangssignal erzeugt.
  2. Der Wellenformgenerator nach Anspruch 1, der ferner einen Leistungsverstärker zum Empfang des gefilterten Ausgangssignals umfasst.
  3. Der Wellenformgenerator nach Anspruch 1 oder 2, der ferner einen Bandpassfilter zwischen dem Mischer und dem variablen Filter umfasst.
  4. Der Wellenformgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der ferner einen oder mehrere Prozessoren umfasst, die so ausgebildet sind, dass sie einen Code ausführen, der den einen oder die mehreren Prozessoren zu Folgendem veranlasst: Erzeugen des digitalen I-Signals und des digitalen Q-Signals; Senden des Steuersignals an die mindestens zwei Haupt-DACs und die mindestens zwei Offset-DACs, um festzulegen, ob die Haupt-DACs oder die Offset-DACs das digitale I-Signal und das digitale Q-Signal empfangen sollen; und Senden eines Auswahlsignals an den Frequenzvervielfacher, um die Frequenz des ausgewählten Trägersignals auszuwählen.
  5. Der Wellenformgenerator nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Code, der den einen oder die mehreren Prozessoren veranlasst, Steuersignale zu senden, den einen oder die mehreren Prozessoren veranlasst, Steuersignale an die mindestens zwei Offset-DACs zu senden, um die mindestens zwei Offset-DACs zu veranlassen, mit dem digitalen I-Signal und dem digitalen Q-Signal bei einem ersten Satz von Frequenzen von Gleichstrom (DC = direct current) bis zu einer bestimmten Frequenz zu arbeiten.
  6. Der Wellenformgenerator nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Code, der den einen oder die mehreren Prozessoren veranlasst, Steuersignale zu senden, die einen oder die mehreren Prozessoren veranlasst, Steuersignale an die mindestens zwei Haupt-DACs zu senden, um die mindestens zwei Haupt-DACs zu veranlassen, mit dem digitalen I-Signal und dem digitalen Q-Signal bei einem zweiten Satz von Frequenzen zu arbeiten, die höher sind als eine bestimmte Frequenz.
  7. Der Wellenformgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der variable Filter so ausgebildet ist, dass er ein Signal empfängt, das ein Band für den variablen Filter auf der Grundlage des Bandes bestimmt, in dem das Signal arbeitet.
  8. Der Wellenformgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei mindestens einer der Mischer und die Offset-DACs so ausgebildet sind, dass sie Fehler in dem Signal korrigieren.
  9. Der Wellenformgenerator nach Anspruch 8, wobei die Fehler mindestens eines der folgenden Merkmale aufweisen: Artefakte im Frequenzbereich, Rotationsfehler, Offsetfehler und Skalierungsfehler.
  10. Der Wellenformgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Trägerbandgenerator einen HF-Synthesizer, einen dielektrischen Resonatoroszillator oder einen Phasenregelkreis umfasst.
  11. Der Wellenformgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Wellenformgenerator so ausgebildet ist, dass er eine Ausgangsbandbreite so steuert, dass sie innerhalb eines bestimmten Bandes bleibt.
  12. Der Wellenformgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Trägerbandgenerator einen lokalen Oszillator und einen oder mehrere Frequenzvervielfacher für eine multiplizierte lokale Oszillatorkette mit überlappenden Frequenzen umfasst.
  13. Ein Verfahren zur Erzeugung von Wellenformen, das Folgendes umfasst: Erzeugen eines gleichphasigen (I) digitalen Signals und eines quadratischen (Q) digitalen Signals; Erzeugen eines Trägerbandsignals; Verwenden eines Vervielfachers zum Empfang des Trägerbandsignals und zur Ausgabe eines ausgewählten Trägersignals mit einer Frequenz, die ein Vielfaches des Trägersignals ist; Umwandeln des digitalen I-Signals und des digitalen Q-Signals in ein analoges I-Signal und ein analoges Q-Signal; Mischen des analogen I-Signals, des analogen Q-Signals und des ausgewählten Trägersignals, um ein Ausgangssignal zu erzeugen; und Filtern des Ausgangssignals, um ein gefiltertes Ausgangssignal zu erzeugen.
  14. Das Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Umwandlung des digitalen I-Signals und des digitalen Q-Signals ein Verwenden von zwei oder mehr Haupt-Digital-Analog-Wandlern (Haupt-DACs) und zwei oder mehr Offset-DACs zum Durchführen der Umwandlung umfasst.
  15. Das Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Verwenden von zwei oder mehr Haupt-DACs und zwei oder mehr Offset-DACs ein Verwenden der zwei oder mehr Offset-DACs umfasst, um eine Umwandlung für das I-Signal und das Q-Signal für Frequenzen zwischen Gleichstrom (DC = direct current) und einer bestimmten Frequenz durchzuführen.
  16. Das Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei das Verwenden von zwei oder mehr Haupt-DACs und zwei oder mehr Offset-DACs ein Verwenden der zwei oder mehr Haupt-DACs zum Durchführen einer Umwandelung für das I-Signal und das Q-Signal für Frequenzen, die höher als eine bestimmte Frequenz sind, umfasst.
  17. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, das ferner ein korrigieren von Fehlern in mindestens einem der Mischer und den mindestens zwei Offset-DACs umfasst.
  18. Das Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Fehlerkorrektur mindestens einen der folgenden Schritte umfasst: Korrigieren von Verstärkungsskalierungsfehlern durch Einstellen entweder eines Referenzpegels für die I- und Q-Digitalsignale, Einstellen einer Größe der I- und Q-Analogsignale und Korrigieren von Rotationsfehlern durch Anwenden einer Korrekturmatrix auf die I- und Q-Signale.
  19. Das Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, wobei das Korrigieren von Fehlern ein Korrigieren von Fehlern einer Bruchteilgröße durch Einstellen des I-Signals und des Q-Signals durch Multiplizieren des I-Signals und des Q-Signals, die den Fehler von eins plus der Bruchteilgröße aufweisen, geteilt durch ein Maximum, umfasst.
  20. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei das Korrigieren der Fehler das Korrigieren von Offset-Fehlern durch Addieren von Offsets zu dem digitalen I-Signal und dem digitalen Q-Signal unter Verwendung von Daten von den mindestens zwei Offset-DACs umfasst.
DE102023127793.6A 2022-10-12 2023-10-11 Ultra-breitband-signalgenerator mit geringem phasenrauschen Pending DE102023127793A1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202263415622P 2022-10-12 2022-10-12
US63/415,622 2022-10-12
US18/483,470 2023-10-09
US18/483,470 US20240137066A1 (en) 2022-10-12 2023-10-09 Ultra-wideband signal generator with low phase noise

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102023127793A1 true DE102023127793A1 (de) 2024-04-18

Family

ID=90469585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102023127793.6A Pending DE102023127793A1 (de) 2022-10-12 2023-10-11 Ultra-breitband-signalgenerator mit geringem phasenrauschen

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20240137066A1 (de)
DE (1) DE102023127793A1 (de)

Also Published As

Publication number Publication date
US20240137066A1 (en) 2024-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60312479T2 (de) Direkter digitaler Frequenzsynthetisierer für ein zellulares schnurloses Kommunikationssystem basierend auf schneller Frequenzsprung-Spreizspektrum-Technologie
DE3854612T2 (de) Vektormodulationssignalgenerator.
DE69126291T2 (de) Digitale Strahlformungstechnik mit zeitlicher Rauscheinspeisung
DE19540198B4 (de) Frequenzsynthesizer
DE102009019423B4 (de) Modulationssystem und Verfahren für geschaltete Verstärker
DE102013203304B4 (de) Digitaler Breitband-Regelkreis-Phasenmodulator mit Modulationsverstärkungskalibrierung
DE60214271T2 (de) Mehrstufiger Frequenzumsetzer mit Störsignalunterdrückung
DE102013108271A1 (de) Systeme und Verfahren zur Frequenzverschiebung von unerwünschten Signalkomponenten
DE60218496T2 (de) Erzeugung eines phasenregelkreisausgangssignals mit verringerten spektralen störkomponenten
EP1782085B1 (de) Verfahren zum messen des phasenrauschens eines hochfrequenzsignals und messgerät zum ausführen dieses verfahrens
DE3728020C2 (de)
DE102021209433A1 (de) Signalempfänger, der Digitalbildsignaltrennung umfasst
DE102005013497B4 (de) Steuerbare Frequenzteilerschaltung, Sende-Empfänger mit steuerbarer Frequenzteilerschaltung und Verfahren zur Durchführung eines Loop-Back-Tests
DE102014103359B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von mehreren modulierten Signalen
DE2703566A1 (de) Frequenzmodulationssystem
DE2356712B2 (de) Verfahren zur Bildung eines magnetischen Resonanzspektrums und Spektrometer zu dessen Durchführung
DE102023127793A1 (de) Ultra-breitband-signalgenerator mit geringem phasenrauschen
DE60203794T2 (de) &#34;sendeeinrichtung, die ausserbandstörungen begrenzt&#34;
DE10031538C2 (de) Digital/Analog-Wandler
DE102020206800B4 (de) Phasenschieberkonzept und Radartransmitterkonzept
DE102007041868B4 (de) Diskrete Synthese unter Verwendung versetzter Nyquist-Regionen vermeidet schutzband-induzierte Löcher in der Nähe einer Nyquist-Grenze
WO2008037539A1 (de) Funkempfänger
EP0374374B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung der Nutzbandbreite eines bandbegrenzten Signals durch Kodieren desselben und Verfahren und Vorrichtung zum Dekodieren des bandbegrenzten Signals
DE102022210964B4 (de) Ein verfahren zum bestimmen einer nichtlinearitätscharakteristik eines empfängerpfads und eine hf-vorrichtung
DE102008049666B4 (de) Digitale Modulation