一种改变高频调谐器频率步进的方法技术

本发明专利技术涉及一种改变高频调谐器频率步进的领域。本发明专利技术通过一种由外部提供参考时钟源的方法，即使用ＤＤＳ直接频率合成专用芯片产生的时钟信号替换高频调谐器中的固定的４ＭＨｚ参考频率ｆ↓［ｒｅｆ］，实现对高频调谐器输出频率ｆ↓［ｏｓｃ］的控制，采用本方案，避免了通过Ｉ↑［２］Ｃ总线直接控制高频调谐器，使得频率锁定时间由毫秒级缩减到微秒级，速度得到显著提升。精度高，可靠性高、成本低，响应速度快。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种改变高频调谐器频率步进的领域。
技术介绍
对于数字电视测量仪器的接收机部分目前有两种主流实现方案-1. 采用VCO (压控振荡器)、混频器等器件自制高频调谐电路该方案的优点是环路锁定速度快、可以做到很小的频率步进，缺点是电路复杂，对于CATV这样的宽带应用，指标难于控制，开发难度高，周期长，而且功耗高，难以满足测量 仪器的要求。2. 采用高频调谐器该方案优点是电路结构简单，易于实现，功耗相对较低，缺点是受限于高频调谐器本身 特性，不能做到频率任意步进，需要采用特殊算法进行插值计算才能实现频谱扫描功能，算 法复杂，效率很低。
技术实现思路
本专利技术通过一种由外部提供参考频率的方法来实现高频调谐器的任意频率歩进。 由高频调谐器的特性可知 fosc=fr X8XN (1) 其中fr=fref/Ref div fref=4.0MHz (参考时钟) f。sc为高频调谐器输出频率； N为分频比(可以根据要求自定义) Ref div为调谐器固有参数。某高频调谐器Ref_div与Res一freq (频率分辨率)对照表<table>table see original document page 3</column></row><table>由公式(i)可知，f。^的值由fr和N值决定，当&固定时，通过软件程序调节N值可以 实现锁定不同频率的目的，这也是目前高频调谐器所采用的控制方法，但是按照这种用法，高频调谐器的最小频率歩进只能做到31.25KHz，在进行频谱扫描时，根据不同的扫宽设置， 频率歩进是任意的，要得到步进小于31.25KHz的频谱信息，只能通过插值算法来实现，为达 到精度要求，需要复杂的算法加上高性能的浮点DSP(数字信号处理芯片)才能完成，尤其对 于手持型测量仪器，从功耗和成本上提出了很高的要求。而且高频调谐器采用fc总线控制， 每锁定一个频率点，都需要几十毫秒的稳定时间，速度非常慢，难以满足频谱扫描功能对速 度的要求。本专利技术通过一种由外部提供参考时钟源的方法，即使用DDS (直接频率合成专用芯片) 产生的时钟信号替换高频调谐器中的f^ (参考频率)固定的4MHz参考频率，实现对f。se (高频调谐器输出频率)的控制，即N (分频比)值固定，改变fW (参考频率)值，且fref由DDS芯片频率分辨率和外接晶振所决定。由公式(l)可知，当Ref—div选择1024，设定N: 12800 时，fw只要精确到0.01Hz即可保证f。w实现1Hz的频率步进。目前常见的DDS芯片频率分 辨率在1/228 32，本专利技术通过选择适合的晶振(如10MHz)与DDS直接频率合成专用芯片可 以产生10乂 106/228~32精度约为0.011^的&ef时钟信号。采用本方案，避免了通过fC总线 直接控制高频调谐器，使得频率锁定时间由毫秒级縮减到微秒级，速度得到显著提升。本发 明的实现原理方框图如图1所示本专利技术用于数字电视测量仪器的接收机部分原理如图2，在整机工作中RF射频输入信 号连接高频调谐器的RF输入端；外接电源提供高频调谐器的工作电压；晶振提供的参考时钟 输入到DDS的Mclk(参考时钟输入端)；CPU控制器通过串行控制线SCL、 SDA将指令分别输入 到DDS和高频调谐器相应端口； DDS芯片产生的fref时钟信号输入到高频调谐器的frerIN (fref 输入端)，替换高频调谐器中固定的4MHz参考频率；由高频调谐器将内部生成的f。sc输出频 率与RF射频输入信号混频得到IF中频输出。 本专利技术的有益效果为1、 精度高。频率步进的精度由DDS芯片频率分辨率和外接晶振所决定，目前常见的DDS 芯片频率分辨率在1/228 32，选择适合的晶振可以轻松实现如O.OOOlHz的超低频率， 而且稳定度高，体积小。2、 可靠性高、成本低。本方案采用成熟的高频调谐器和DDS芯片，外围电路简单，可 靠性高、成本低。3、 响应速度快。通过控制DDS芯片输出频率来改变高频调谐器的输出频率，与常规的 控制方式相比，电路响应速度得到明显提升。附图说明图1是本专利技术的实现原理方框图图2是数字电视测量仪器的接收机部分原理图注^>为串行控制线；———————]为电路输入、输出端口； ~^表示电路连接关系。实施例1数字电视测量仪器的接收机，在整机工作中RF射频输入信号连接高频调谐器的RF输 入端；外接电源提供高频调谐器的工作电压；晶振提供的参考时钟输入到DDS的Mclk(参考 时钟输入端)；CPU控制器通过串行控制线SCL、 SDA将指令分别输入到DDS和高频调谐器相应端口； DDS芯片产生的fref时钟信号输入到高频调谐器的&eflN (fref输入端)，替换高频调谐器中固定的4MHz参考频率；由高频调谐器将内部生成的f。w输出频率与RF射频输入信号 混频得到IF中频输出。采用精度是30位的DDS芯片，DDS的外接晶振选择10MHz时，fref (参考频率)输出 精度可以达到10X 106/23Q=0.009313Hz0.01Hz，由公式(l)可知设置高频调谐器的参数 Ref—div = 1024; N= 12800，可以保证f。w (调谐器输出频率)实现1Hz的步进，满足绝大部 分测量仪器对于频谱扫描的指标要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改变高频调谐器频率步进的方法，其特征在于：通过由外部提供参考时钟源的方法，使用ＤＤＳ（直接频率合成专用芯片）产生的时钟信号替换高频调谐器中的固定的４ＭＨｚ参考频率ｆ↓［ｒｅｆ］，实现对高频调谐器输出频率ｆ↓［ｏｓｃ］的控制，即分频比Ｎ值固定，改变参考频率ｆ↓［ｒｅｆ］值，且ｆ↓［ｒｅｆ］由ＤＤＳ芯片频率分辨率和外接晶振所决定；由此实现高频调谐器输出频率ｆ↓［ｏｓｃ］至１Ｈｚ的频率步进。

【技术特征摘要】
1.一种改变高频调谐器频率步进的方法，其特征在于通过由外部提供参考时钟源的方法，使用DDS(直接频率合成专用芯片)产生的时钟信号替换高频调谐器中的固定的4MHz参考频率fref，实现对高频调谐器输出频率fosc的控制，即分频比N值固定，改变参考频率fref值，且fref由DDS芯片频率分辨率和外接晶振所决定；由此实现高频调谐器输出频率fosc至1Hz的频率步进。2. —种数字电视测量仪器的接收机，其特征在于在整机工作中，RF...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥森，刘连军，
申请(专利权)人：天津市德力电子仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]