HU195600B - Method and circuit arrangement for eliminating deterministic phase noise derived from the principle of operation of the digital direct frequency-synthezer - Google Patents

Method and circuit arrangement for eliminating deterministic phase noise derived from the principle of operation of the digital direct frequency-synthezer Download PDF

Info

Publication number
HU195600B
HU195600B HU422986A HU422986A HU195600B HU 195600 B HU195600 B HU 195600B HU 422986 A HU422986 A HU 422986A HU 422986 A HU422986 A HU 422986A HU 195600 B HU195600 B HU 195600B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
input
digital
circuit
signal
output
Prior art date
Application number
HU422986A
Other languages
Hungarian (hu)
Inventor
Robert Bondi
Tamas Kispesta
Lajos Rajnai
Original Assignee
Elektronika Atviteltechnikai S
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 Elektronika Atviteltechnikai S filed Critical Elektronika Atviteltechnikai S
Priority to HU422986A priority Critical patent/HU195600B/en
Publication of HU195600B publication Critical patent/HU195600B/en

Links

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

A találmány tárgya egyrészt eljárás digitális direkt frekvenciaszintézer működési elvből adódó determinisztikus fáziszajának megszüntetésre, amelynek során egy szintézist végző digitális hálózat kimenőjelét egy vezérelt késleltő áramkör segítségével minden egyes periódusban oly mértékben késleltetjük, hogy annak periódusidőt meghatározó szakaszai az előállítandó névleges frekvenciaértéknek megfelelő egyenlő időközökkel kövessék egymást. _____ A találmány tárgya továbbá a kapcsolási elrendezés direkt digitális frekvenciaszintézer működési elvből adódó determinisztikus fáziszajának megszüntetésére, ahol egy szintézist végző digitális hálózat /1/ jelkimenete /3/ vezérelt késleltető áramkör /2/ jelbementére /6/, a vezérelt késleltető áramkör /2/ vezérlő bemenete /4/ a szintézist végző digitális hálózat III késleltetést vezérlő kimetére /5/ van kapcsolva. A vezérelt késleltető áramkörnek /2/ egyik vezérlő bemenete /15/ az összeadó áramkörnek /9/ a tároló áramkör /10/ kimenetével /13/ összekötött adatbemenetére /12/, a másik vezérlő bemenet /16/ az összeadó áramkör /9/ frekvenciabeállító adatbemenetére /7/ van kapcsolva. (2. ábrá) 2-óbrq -1-The present invention relates to a method for eliminating the deterministic phase noise of a digital direct-frequency synthesizer, in which the output of a synthesized digital network is delayed by a controlled delay circuit to each of the periods so that its period-determining sections follow each other at equal intervals of the nominal frequency to be generated. The present invention further relates to a switching arrangement for eliminating a direct digital frequency synthesizer based on the principle of deterministic phase noise, where a synthesis digital network / 1 / signal output / 3 / controlled delay circuit / 2 / signal input / 6 /, controlled control circuit / 2 / controller input / 4 / is connected to the synthesis digital network III delay control output / 5 /. Controlled Delay Circuit / 2 / One Controller Input / 15 / to Adapter Circuit / 9 / to / 10 / Output / 13 to Data Input / 12 /, to other control input / 16 / to Adapter Circuit / 9 / Frequency Adjuster to Data Input / 7 / is on. (Figure 2) 2-hour -1-

Description

A találmány tárgya eljárás, melynek végrehajtása által digitális direkt frekvenciaszintézer működési elvébői adódóan fennálló determinisztikus fáziszaja oly mértékben csökkenthető, hogy gyakorlatilag teljesen kiküszöbölődik. gThe present invention relates to a process by which the deterministic phase noise due to the principle of operation of a digital direct frequency synthesizer can be reduced to such an extent that it is practically completely eliminated. g

A digitális direkt frekvenciaszintézerek számos előnyük /gyors működés, könnyű gyárthatóság, integrálhatóság, olcsóság/ ellenére napjainkig nem terjedtek el. Ennek oka főleg az, hogy igényesebb alkalmazásokban az általuk szolgáltatott jel spektrális tisztasága nem kielégitő, jelentős mértékű fáziszajt tartalmaz.Digital Direct Frequency Synthesizers, despite their many benefits / quick operation, ease of manufacture, integration, low cost /, are still not widespread. This is mainly due to the fact that in more demanding applications the spectral purity of the signal they provide is unsatisfactory and contains a significant amount of phase noise.

Az ismert megoldásokban egy követő PLL alkalmazásával igyekeznek valamelyest javítani a kimenőjel minőségén. Ez a módszer valójában nem vezet eredményre, mert feláldozza a digitális direkt szintézis fentebb felsőrolt előnyeit, és mindamellett a fáziszaj alacsony frekvenciás komponenseit nem képes kiküszöbölni.The prior art attempts to slightly improve the quality of the output signal by using a follow-up PLL. This method does not actually result in it sacrificing the advantages of digital direct synthesis above and yet it cannot eliminate the low frequency components of phase noise.

A találmány célja a digitális direkt szintézis előnyeinek maradéktalan megtartása mellett a fáziszaj minden komponensre kiterjedő olyan mértékű csökkentése, hogy jq a szolgáltatott kimenőjel spektrális tisztasága minden gyakorlati igényt kielégíthessen.It is an object of the present invention, while fully preserving the benefits of digital direct synthesis, to reduce phase noise across all components to such an extent that the spectral purity of the output signal provided can meet all practical needs.

A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy a szintézer kimenőjelének fáziszaja túlnyomórészt determinisztikus, a szintézis folyamatával egyértelműen mégha- jg tározott fázismoduláció eredménye, tehát a szintézerből nyerhető olyan információ, melynek alkalmasan megválaszott feldolgozásával a fáziszaj, determinisztikus része kiküszöbölhető.The present invention is based on the discovery that the phase noise of the synthesizer output signal is predominantly deterministic, the result of phase modulation that is clearly still contained in the synthesis process, i.e., the information obtained from the synthesizer can be eliminated by appropriately selected processing.

A találmány szerinti eljárás lényege az, hogy a színtézer kimenőjelét minden egyes periódusban oly mérték-J ben késleltetjük, hogy annak periódusidőt meghatározó szakaszai az előállítandó névleges frekvenciaértéknek megfelelő egyenlő időközökkel kövessék egymást.The invention consists in that the synthesizer output signal is delayed by every period of measure- J in that the sections defining the time period proper sequencing of the target nominal frequency value equal intervals.

Egyszerű megvalósítását az teszi lehetővé, hogy a gg szintézist végző digitális hálózat által felvett állapotkódok közül kiválasztható egy specifikus állapotkód, mely az előállítandó frekvenciaérték ismeretében az adott periódusban a szükséges késleltetés mértékére jellemző.Its simple implementation is made possible by selecting a specific state code from a state code recorded by a digital network performing gg synthesis, which is known for the amount of delay required in a given period given the frequency value to be generated.

A találmány szerinti eljárás és a végrehajtásra szolgáló kapcsolási elrendezésben egy szintézist végző digitális hálózat jelkimenetéről érkező jelet egy vezérelt késleltető áramkörrel késleltetjük, mely késleltetés mértékét a vezérelt késleltető áramkör vezérlő bemenetére kapcsolt, szintézist végző digitális hálózat késleltetést vezérlő kiménetéről származó digitális kóddal minden egyes periódusban az éppen szükségesre beállítjuk. Az előállítandó frekvenciát a szintézist végző digitális hálózat bemenetére kapcsolt kód határozza meg. A fázlszaj mentes kimenőjel a vezérelt késleltető áramkör kimenetéről vehető le. ggAccording to the method of the invention and in the switching arrangement for execution, the signal from the signal output of a synthesized digital network is delayed by a controlled delay circuit, the amount of delay in the digital code from each period of the period of the synthesis digital network connected to the controller input set as needed. The frequency to be generated is determined by the code connected to the input of the digital network performing the synthesis. The phase-noise-free output signal is output from the output of the controlled delay circuit. gg

A találmány szerinti eljárást és kapcsolási elrendezést a továbbiakban rajzok segítségével ismertetjük.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The method and circuit arrangement of the present invention will now be described with reference to the drawings.

Az 1. ábra a találmány szerinti eljárás és kapcsolási elrendezés lényegét szemlélteti.Figure 1 illustrates the essence of the method and circuit arrangement of the invention.

A 2. ábra a találmány szerinti eljárás és kapcsolá- 55 si elrendezés egy lehetséges megoldását ábrázolja.Figure 2 illustrates a possible embodiment of a method and circuit arrangement according to the invention.

A 3. ábra a vezérelt késleltő áramkörre mutat megoldást.Figure 3 illustrates a solution for a controlled delay circuit.

Az 1. ábrán egy 1 szintézist végző digitális hálózat 3 jelkimenete 2 vezérelt késleltető áramkör 6 jelbemenetére csat- θθ lakozik. A 2 vezérelt késleltető áramkör 4 vezérlő bemenete az 1 szintézist végző digitális hálózat 5 késleltetést vezérlő kimenetére van kapcsolva.In Figure 1, the signal output 3 of a digital network performing synthesis 1 is coupled to signal input 6 of a controlled delay circuit 2. The control input 4 of the controlled delay circuit 2 is connected to the delay control output 5 of the digital network 1 performing the synthesis.

A 2. ábrán az 1 szintézist végző digitális hálózat egy 9 digi65 tális összeadó áramkörből és a hozzákapcsolt 10 digitális tároló áramkörből van felépítve.In Fig. 2, the digital network performing synthesis 1 is constructed from a digital adder circuit 9 and a connected digital storage circuit 10.

A 3. ábrán a 2 vezérelt késleltető áramkör egy megvalósított kiviteli változatát ismertetjük, ahol a 2 vezérelt késleltető áramkör 15, 16 vezérlő bemenetel egy-egy 17, 18 D/A konverteren keresztül 22 analóg komparátor 24, 23 bemenetelre csatlakoznak. Az egyik 23 bemenetre egyidejűleg az 1 szintézist végző digitális hálózat 3 jelkimenetéről vezérelt 19 kapcsolóeszközzel áthidalt 21 kondenzátor van kapcsolva.Fig. 3 illustrates an embodiment of the controlled delay circuit 2, wherein the controlled delay circuit 2 is connected to a control comparator input 24, 23 via a D / A converter 22 via a control input 15, 16. A capacitor 21, bridged by a switching device 19 controlled from the signal output 3 of the digital network 1, is connected to one of the inputs 23 simultaneously.

A következőkben a találmány szerinti megoldást részletesen ismertetjük, egy lehetsége megvalósítást követve.In the following, the present invention will be described in detail, following one embodiment.

A 9 digitális összeadó áramkör 11 összeg kimenetén megjelenő kódokat ciklikusan visszacsatoljuk a 9 digitális összeadó áramkör 12 adatbemenetére, a 10 digitális tároló áramkörön keresztül. Ezt úgy lehet egyszerűen elvégezni, hogy a 10 digitális tároló áramkört D típusú billenőkörökből építjük fel, melyeknek 13 kimenetein a 25 bemenetre kapcsolt órajel hatására a 14 bemenetéin lévő szám értékével növeli minden egyes órajelciklus hatására. A 7 adatbementre pedig az előállítandó frekvenciaértéknek megfelelő digitális kódot kapcsolunk. A 9 digitális összeadó áramkör 26 átvitel kimenete képezi a 1 szintézist végző digitális hálózat 3 jelkimenetét. Ezen minden olyan esetben megjelenik egy jelátmenet, amikor a 9 digitális összeadó áramkör bemenetéin lévő számok összege nagyobb, mint amit all összeg kimeneten ábrázolni lehet. Például m bites összeadót és ugyancsak m bites tárolót feltételezve a 26 átvitel kimeneten minden olyan esetben jelátmenet keletkezik, amikor azThe codes appearing on the sum output 11 of the digital adder 9 are cyclically fed back to the data input 12 of the digital adder 9 via the digital store 10. This can be easily accomplished by constructing the digital storage circuit 10 from type D tilt circuits, each of whose outputs 13 is incremented by the number of its inputs 14 for each clock cycle by the number of inputs 14 of it. A digital code corresponding to the frequency to be generated is coupled to the data input 7. The transmission output 26 of the digital addition circuit 9 forms the signal output 3 of the digital network performing the synthesis. In each case, a signal transition occurs when the sum of the numbers at the inputs of the digital adder circuit 9 is greater than that represented by the sum of all outputs. For example, assuming a m-bit addition and also a m-bit storage, the transmission output 26 generates a signal transition whenever

A + B 2m állapot létrejön.A + B 2 m state is created.

/A és B a 9 digitális összeadó áramkör adatbemeneteire adott kódok számértékeit jelenti.// A and B represent the numerical values of the codes assigned to the data inputs of the digital addition circuit 9.

A jelátmenetek frekvenciájaFrequency of signal transitions

B f - f0 . - , aholB f - f 0 . - where

2m f : az előállított frekvencia f0 : a tárolót vezérlő órajel frekvenciája2 m f: frequency produced f 0 : frequency of the clock controlling the storage

B : a 9 digitális összeadó áramkör 7 adatbemenetére kapcsolt kód számértéke.B: numeric value of the code connected to the data input 7 of the digital adder circuit 9.

Ez a frekvencia egy hosszú időre vett átlagos érték, ugyanis a jelátmenetek nőm azonos időközönként követik egymást. Az azonos időközök elérése érdekében a jelátmeneteket minden egyes periódusban megfelelő δ t értékkel késleltetjük.This frequency is an average value over a long period of time, since the transmissions follow each other at equal intervals. In order to achieve the same intervals, the signal transitions are delayed by a corresponding δ t in each period.

A szükséges késleltetés mértéke;The amount of delay required;

k.B.frac 2m nmkBfrac 2 m nm

B .int 2 ahol frac intB .int 2 where frac int

2m 2 m

BB

2”2 '

B hányados tört része hányados egész részeThe fractional fraction of B is the fractional fraction of the quotient

To T o

K az órajel periódusjele természetes egész számK is a natural integer

O<K<· int fracO <K <· int frac

2m általábnan periódusonként változik.2 m varies from period to period.

-2Α Δ π késleltetési időre vonatkozó információ tehát adott digitális hálózat és adott órajel frekvencia esetén az előállítandó frekvenciaérték kódja /B/ és a „K” szám függvénye.-2Α Δ π delay time information is therefore a function of the code of the frequency value to be generated / B / and the number “K” for a given digital network and given clock frequency.

B szám értéke közvetlenül rendelkezésre áll a 9 digitális összeadó áramkör 7 adatmenetén, K értékére vonatkozóan pedig információ nyerhető a 10 digitális tároló áramkör 13 kimenetéről, ami össze van kötve a 9 digitális összeadó áramkör 12 adatbemenetével-E két digitális kód egy feldolgozási módját, illetve a 2 vezérelt késleltető áramkör egy megoldási lehetőségét szemlélteti a 3. ábra.The value of the number B is directly available on the data input 7 of the digital adder circuit 9, and the K value can be obtained from the output 13 of the digital adder 10 connected to the data input 12 of the digital adder 9 Figure 3 illustrates an embodiment of 2 controlled delay circuits.

Ily módon mindkét digitális kódot analóg jellé alakítjuk egy-egy 17 és 18 D/A konverter segítségével. A B számértékkel arányos analóg jellel egy 21 kondenzátort töltünk, melynek feszültségét egy 22 analóg komparátor egyik 23 bemenetére kapcsoljuk. Á töltés kezdetét a 9 digitális összeadó áramkör 26 átvitel kimenetén megjelenő jelátmenet határozza meg, ami megszünteti a 21 kondenzátor 19 vezérelt kapcsoló eszközzel szimbolizált rövidrezárását. A 22 analóg komparátor másik 24 bemenetére a k számmal arányos analóg jelet kapcsoljuk, 20 kimenetén pedig immáron egymást egyenlő időközönként követő jelátmenetekét kapunk.In this way, both digital codes are converted to an analog signal using a D / A converter 17 and 18, respectively. An analog signal proportional to the numerical value B is charged to a capacitor 21 whose voltage is applied to an input 23 of an analog comparator 22. The start of the charge is determined by the signal transduction at the transmission output 26 of the digital addition circuit 9, which eliminates the short-circuiting of the capacitor 21, which is symbolized by a controlled switching device 19. The other input 24 of the analog comparator 22 is connected to an analog signal proportional to the number k, and its output 20 now has transitions of signals which are successively spaced.

Claims (5)

1./ Eljárás digitális direkt frekvenciaszintézer működési elvből adódó determinisztikus fáziszajának megszüntetésére, melynek folyamán órajellel vezérelt digitális hálózattal .digitális kód által meghatározott átlagos periódusjelű kváziperiódikus jelet szintetizálunk, azzal jellemezve, hogy a szintézist végző digitális hálózattal éOO 2 . szintetizált kimenőjelet egy vezérelt késleltető áramkörrel minden egyes periódusban késleltetjük oly mértékben, hogy annak periódusidőt meghatározó szakaszai az előállítandó névleges frekvenciaértéknek megfelelő egyenlő időközökkel kövessék egymást.1. / A method for eliminating a deterministic phase noise of a digital direct frequency synthesizer operating in the process of synthesizing a quasi-periodic signal having an average periodic value defined by a digital code using a clock-controlled digital network, characterized in that the synthesized digital network is. the synthesized output signal is delayed by a controlled delay circuit in each period such that its period determining sections follow each other at equal intervals corresponding to the nominal frequency to be generated. 2. / Az 1. igénypont szerinti e]]áiás, azzal jellemezve, hogy a késleltetés mértékét a névleges frekvenciát beállító digitális kódból és a szintézist végző digitális hálózat állapotai közül kiválasztott specifikus állapot digitális kódjából állítjuk elő.2. The method of claim 1, wherein the amount of delay is derived from a digital code that sets the nominal frequency and a digital code of a specific state selected from the states of the digital network performing the synthesis. 3. / Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy mindkét digitális kódot analóg jellé alakítjuk, és azokat analóg komparátor segítségével összehasonlítjuk,Method according to claim 1 or 2, characterized in that both digital codes are converted to an analog signal and compared by means of an analog comparator, 4. / Kapcsolási elrendezés direkt digitális frekvenciaszintézer működési elvből adódó determinisztikus fáziszajának megszüntetésére, melyben összeadó és tároló áramkörrel felépített szintézist végző digitális hálózat jelkimenete vezérelt késleltető áramkör jelbemenetéhez kapcsolódik, azzal jellemezve, hogy a vezérelt késleltető áramkörnek /2/ két vezérlő bemenet /15, 16/ van, melyek közül az egyik vezérlő bemenet /15/ az összeadó áramkörnek /9/ a tároló áramkör /10/ kimenetével /13/ összekötött adatbemenetére /12/, míg a másik vezérlő bemenet /16/ az összeadó áramkör /6/ frekvenciabeállító adatbemenetére /7/ van kapcsolva.4. / Circuit arrangement for eliminating the deterministic phase noise of a direct digital frequency synthesizer operating principle in which the signal output of a digital network synthesized by an addition and storage circuit is connected to a signal input of a controlled delay circuit, characterized in that the input of the controlled delay circuit. / some of which are one of the control inputs / 15 / to the input circuitry / 9 / to the output circuit of the storage circuit / 10/13 / to the connected input / 12 / and the other control input / 16 / to the frequency setting data input of the adding circuit / 6 / / 7 / is on. 5. / A 4. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés, azzal jellemezve, hogy a vezérelt késleltető áramkör /2/ vezérlő bemenetel /15, 16/ D/A konverterekre /17. 18/, ez utóbbiak kimenetei analóg komparátor /22/ bemenetelre /23, 24/ csatlakoznak, melyek közül az egyik bemenetre /23/ a szintézist végző digitális hálózat /1/ jelkimenetéről /3/ vezérelt kapcsoló eszközzel /19/ áthidalt kondenzátor/21/van kapcsolva.The circuit arrangement according to claim 4, characterized in that the controlled delay circuit / 2 / control input / 15, 16 / D / A converters / 17. 18 /, the outputs of the latter being connected to an analog comparator / 22 / to an input / 23, 24 /, of which one input / 23 / from a digital network / 1 / signal output / 3 / via a controlled switching device / 19 / bypassed capacitor / 21 / is on.
HU422986A 1986-10-09 1986-10-09 Method and circuit arrangement for eliminating deterministic phase noise derived from the principle of operation of the digital direct frequency-synthezer HU195600B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU422986A HU195600B (en) 1986-10-09 1986-10-09 Method and circuit arrangement for eliminating deterministic phase noise derived from the principle of operation of the digital direct frequency-synthezer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU422986A HU195600B (en) 1986-10-09 1986-10-09 Method and circuit arrangement for eliminating deterministic phase noise derived from the principle of operation of the digital direct frequency-synthezer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HU195600B true HU195600B (en) 1988-05-30

Family

ID=10967388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU422986A HU195600B (en) 1986-10-09 1986-10-09 Method and circuit arrangement for eliminating deterministic phase noise derived from the principle of operation of the digital direct frequency-synthezer

Country Status (1)

Country Link
HU (1) HU195600B (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5517534A (en) Phase locked loop with reduced phase noise
US7064616B2 (en) Multi-stage numeric counter oscillator
JPS5931897B2 (en) frequency synthesizer
US6147632A (en) Sampling frequency conversion apparatus and fractional frequency dividing apparatus for sampling frequency conversion
SE515879C2 (en) Fractional N synthesis with series combination using multiple accumulators
SE516301C2 (en) N-fractional frequency synthesis with residual error correction
JPH03253108A (en) Direct digital synthesizer and signal generation
KR960012737A (en) Phase Locked Circuit (PLL) System Clock Generators that Instantly Shift Clock Frequency
RU98108892A (en) SYNTHESIS OF Fractional Coherent Frequencies With Phase Synchronization
JPH025339B2 (en)
US5103462A (en) Arrangement for the conversion of an electrical input quantity into a dc signal proportional thereto
JPH07105762B2 (en) Analog-to-digital converter using decimation filter of sigma-delta converter and the same
US7071787B2 (en) Method and apparatus for the reduction of phase noise
HU195600B (en) Method and circuit arrangement for eliminating deterministic phase noise derived from the principle of operation of the digital direct frequency-synthezer
JP3305587B2 (en) Digital delay control clock generator and delay locked loop using this clock generator
JP3637891B2 (en) Modulation signal generator
SU1483633A1 (en) Frequency synthesizer
JP3413951B2 (en) Variable duty pulse wave generator
JPH07231225A (en) Optional waveform generator
JPH0376311A (en) Pulse width modulation circuit
JPH11312978A (en) Data converter
JPS62146020A (en) Pll frequency synthesizer
JPH0758912B2 (en) High-speed settling D / A converter
JP3317343B2 (en) Frequency synthesis circuit and frequency synthesis method
JPH0661807A (en) Digital duty factor adjustment circuit

Legal Events

Date Code Title Description
HU90 Patent valid on 900628
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee