초록

전면 시행에 따라 BeiDou-3 글로벌 위성 내비게이션 시스템, 성능 RF 칩 는 시스템의 위치 정확도와 신뢰성을 보장하는 데 매우 중요해졌습니다. 이 백서에서는 위치추적의 역할과 최적화된 설계에 대해 자세히 설명합니다. Σ-Δ 변조기 에서 BeiDou-3 RF 칩, 위상 고정 루프(PLL) 주파수 합성기의 분수 스퍼를 완화하고 전반적인 시스템 성능을 향상시키는 데 중점을 둡니다.

I. RF 칩의 분수 분배기의 기술적 과제와 솔루션

에서 BeiDou-3 RF 칩, 위상 고정 루프 주파수 합성기는 로컬 발진기 신호 생성을 담당합니다. 의 반송파 주파수는 BeiDou 시스템은 기준 주파수의 정수가 아닌 배수입니다, 분수 분할기 는 필수적입니다. 그러나 기존의 분수 분배기는 분수 스퍼를 생성하여 출력 스펙트럼의 순도를 떨어뜨립니다.

이 문제를 해결하기 위해, Σ-Δ 변조 기술이 사용됩니다. 이 기술은 분수 스퍼를 양자화 잡음으로 변환하고 잡음 형성 기술을 적용하여 이러한 스퍼를 더 높은 주파수로 이동시킵니다. 그런 다음 PLL의 저역 통과 특성이 이를 필터링하여 시스템 성능을 크게 향상시킵니다.

II. RF 칩용 MASH 1-1-1 Σ-Δ 변조기의 최적화된 설계

이 연구는 다음 사항에 중점을 둡니다. MASH 1-1-1 Σ-Δ 변조기, 를 사용하면 고차 변조기의 복잡성과 리소스 소비를 피하면서 효과적인 노이즈 형성을 보장할 수 있습니다. 그러나 특정 부분 입력 값의 경우 변조기는 출력 스펙트럼에서 스퓨리어스 스펙트럼 라인으로 나타나는 구조적 기생을 보입니다.

자세한 분석을 통해 이러한 기생 현상의 발생은 입력 값의 패리티와 관련이 있습니다. 입력값이 짝수인 경우 변조기 출력 시퀀스의 주기성으로 인해 특히 입력값이 0.25인 경우 고주파 영역에서 스펙트럼 피크가 발생합니다.

III. RF 칩 최적화를 위한 혁신적인 디더 회로 설계

구조적 기생충을 완화하기 위해 특별히 설계된 디더 회로 가 도입되었습니다. 변조기에 의사 랜덤 시퀀스를 주입하면 출력 시퀀스의 주기성이 방해됩니다. 기존의 디더 주입 방식은 대역 내 잡음을 추가로 발생시키지만, 이 연구에서는 잡음을 줄이기 위해 개선된 매핑 방식을 도입했습니다:

새로운 매핑 체계: 기존의 이진 매핑(-1, 1)이 4값 매핑(-2, -1, 0, 1)으로 확장되어 보다 정밀한 디더링 제어가 가능합니다.

성형 처리 최적화: 디더 신호에 1차 노이즈 형성 기능이 적용되어 대역 내 노이즈를 효과적으로 줄이면서 리소스 사용을 최적화합니다.

시뮬레이션 결과, 이 개선된 디더 방식은 0.1251, 0.6265, 0.5014, 0.2511과 같은 부분 입력 값에서도 낮은 대역 내 잡음을 유지하면서 구조적 기생을 크게 줄였습니다.

IV. 회로 구현 및 성능 검증

이 연구에는 완전한 MASH 1-1-1 변조기 로직 회로를 사용합니다. 여기에는 3단계 캐스케이드 어큐뮬레이터와 전용 노이즈 형성 회로가 포함되어 있습니다. BeiDou-3 RF 칩‘의 특정 주파수 대역(B11, B2a, B2b, B3)에서의 성능을 확인했습니다. 모델심 소프트웨어를 사용한 동작 시뮬레이션은 모든 테스트 사례에서 우수한 성능을 보여줬으며, 이를 확인했습니다:

부분적인 박차의 효과적인 억제

향상된 출력 스펙트럼 부드러움

향상된 시스템 위상 잡음 성능

V. RF 칩의 기술적 가치와 적용 전망

최적화된 Σ-Δ 변조기 설계는 부분 주파수 분할과 관련된 기술적 문제를 해결합니다. BeiDou-3 RF 칩. 주요 혁신은 다음과 같습니다:

변조기 기생을 억제하는 구조 최적화

향상된 디더 제어를 위한 새로운 매핑 방법

성능과 리소스 소비 사이의 균형

이 RF 칩 디자인은 다음을 지원할 뿐만 아니라 BeiDou-3 뿐만 아니라 다른 글로벌 내비게이션 위성 시스템에도 상당한 잠재력을 가지고 있습니다. 내비게이션 애플리케이션이 확장됨에 따라 이러한 발전은 자율 주행, 정밀 농업, 긴급 통신과 같은 중요한 분야를 지원할 것입니다.

VI. 결론

그리고 RF 칩 디자인 대상 BeiDou-3 최적화된 Σ-Δ 변조기 칩의 성능을 향상시켜 부분적인 박차에 대한 솔루션을 제공하고 전반적인 시스템 안정성을 개선합니다. 지속적인 발전으로 RF 칩 위성 내비게이션의 경우, 이러한 기술은 보다 정확하고 효율적이며 확장 가능한 글로벌 내비게이션 시스템을 위한 기반을 마련하고 있습니다.