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能否用FFT观察VCO的频谱特性

时间:12-11 整理:3721RD 点击:
没有做过PLL,知道Spectre RF可以直接看VCO的输出频谱信息(如phase noise),但是没有用过。
我的问题是,能否对VCO的输出抓一段数据,放到Matlab进行FFT以观察VCO的频谱特性?这里有几个问题:
1、对FFT来说,需要输入的是整周期信号,否则会引起频谱泄漏。而VCO的输出频率是变化的,因此很难抓到完整周期信号(即使你肉眼观察到是整周期,但也不能完全保证没有误差)。
2、即使你抓取了很长的包含了很多个周期的一段数据,这段数据也不一定包含了所有的信息。而Spectre RF,是先做PSS,也就是认为这段数据是周期性的,包含了足够的信息然后才去做谱分析的,这就很可靠了。
3、FFT加窗问题,加窗会引起旁瓣变宽,那么就掩盖了主频旁边phase noise的信息了。但是不加窗精度可能会不够?解决方法似乎是采样点非常非常密,但那计算FFT的时间会非常长。
看了一下文献,提到VCO的输出本身是非线性的时变的,不适合用线性时不变系统的方法去分析,那么有什么对应的分析方法么?谢谢。
可能问得很幼稚,但是没有这方面的经验,还望赐教:)

我觉得可以这样做。加窗一定要比周期大很多,否则会不准确。毕竟phasenoise是随机
如果时间给不够怎么知道它的分布呢。
FFT一定要用周期信号吗?不用吧。反正以前我分析FFT的办法就是采足够周期,比如至少1k甚至更多,这样精度就够了。然后必定是有一个采样频率,那就是FFT频谱的最高频率,如果频谱很纯,应该可以找到某一点有一个冲击,就是你的震荡频率
VCO研究相噪机制确实要用到线性时变方法,但我觉得这不影响对输出波形频谱用线性时不变分析方法。也就是说,产生过程或系统是时变的,但只研究输出和对于其它系统的作用,时不变方法当然是没问题的。

准确一点就是仿真精度造成的噪底完全有可能大于本身vco的噪底。
所以基本不能这样做。当然考察PSRR也是可以的,但是AC似乎来得更方便些。

嗯,对的,所以要用PSS和Pnoise才能看到这些噪声。
但是,假如我想观察的是delta-sigma小数分频引起的噪声效果,可以用tran分析吧。

谱分析的方法有很多,不一定要整周期数据,但是FFT一定要整周期,否则肯定会引起频谱泄漏的。你说的采足够多的周期,只是数据量变大而已,对ADC谱分析是没有意义的,对VCO,没有做过,不了解,可能不同系统有不同要求吧。

我不大明白频谱泄露的意思,
我的理解是不是这样:
比如对于周期序列,窗时间为周期的数倍时,得到完全的离散谱,
然后加入不是数倍时,得到不完全离散谱?
但是当你把窗周期加长时,这种情况会缓解。理想情况,直到无限
时,完全消失。
  现在的问题是,既然考虑VCO的相噪,VCO的周期是变的,不是确定
的,为了得到这种变化的统计信息,时间当然要取得足够长。同时,
时间一旦足够长,即使不是周期(实际上不存在确定周期)频谱泄露
问题也不在严重。
   我感觉是足够长的窗时间和足够小的采样率对于任何信号都可以
适用。至于怎么才足够长,试试是不是可以反应特征就可以了

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