Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering (한국정보통신학회논문지)

The Korea Institute of Information and Commucation Engineering (한국정보통신학회)
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Design and Performance Analysis of the Digital Phase-Locked Loop For Frequency Hopping Spread Spectrum system

주파수도약 대역확산시스템을 위한 디지털 위상고정루프의 설계 및 성능분석

  • 김성철 (우송대학교 방송통신시스템학과)
  • Received : 2010.04.06
  • Accepted : 2010.04.27
  • Published : 2010.05.31
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Abstract

In this paper, Frequency Synthesizer which is widely used for FH-SS system is proposed and the experimental results are analyzed. The performance of the DPLL(Digital Phase-Locked-Loop), which is the main part of the Synthesizer is analyzed by the computer program. Using Maxplus-II tool provided by altera. co., ltd, each part of the DPLL is designed and all of them is integrated into EPM7064SLC44-10 chip. And the simulation results are compared with the characteristics of the implemented circuits for analysis. And the experiential results show that the N value of the loop filter is toggled to adjacent N value, which result in phase jitter of the output. It can be resolved by increasing DCO(Digital Controlled oscillator) clock rate.

주파수 도약 대역확산시스템에서의 광대역 주파수 도약을 위해 주파수 합성기가 널리 이용된다. 이와 같은 주파수 도약 대역확산 송수신기에서의 도약 주파수를 발생시키는 주파수 합성기는 PLL에 의해 실현된다. 따라서 논문에서는 정교한 반송파 발생, 수신기에서의 반송파동기 등을 위해 널리 이용되는 디지털 위상고정루프를 설계하고 결과를 분석하였다. 디지털 위상비교기, 루프필터, DCO 등 디지털 위상고정루프를 구성하는 기본 요소를 소개하였다. 또한 구현된 각 구성요소에 대한 시뮬레이션 결과와 특성들에 대한 분석이 이루어 졌다. 기준입력신호와 DCO의 출력신호의 위상차에 의한 특성을 분석하였다. 루프가 고정이 되었을 때 루프필터의 N값이 이웃하는 값 사이에서 토글되는 현상을 나타내며 이는 출력신호에 위상 지터를 초래한다. 이는 DCO의 클럭인 fc를 증가시키므로 해결이 가능하다.

Keywords

References

  1. Gardner, Floyd M: Phaselock Techniques, 2d ed., John Wiley and Sons, New York, 1979.
  2. A. Blanchard, Phase-Locked Loops Application to Coherent Receiver Design. New York: Wiley, 1976.
  3. P. H. Saul and D. G. Taylor, "A high-speed direct frequency synthesizer," IEEE J. Solid-State Circuits, Vol.25, no. 1, pp.215-219, 1990. https://doi.org/10.1109/4.50306
  4. C. J. Byrne, "Properties and design of the phase-controlled oscillator with a sawtooth comparator," Bell Syst. tech. J., Mar. 1962.
  5. Lindsey, William C, Chak Ming, Chie, "A Survey of Digital Phase-Locked Loops", Proc. lEEE, vol. 69, April 1981