测试系统相位噪声或抖动容限的方法

向偏压来产生白噪声。这个白噪声再经过放大、滤波产生用于相位噪声调制的分布噪声(a)。高级噪声发生器采用微处理器产生多段噪声分布，可以更真实地模拟相位噪声分布(b)。

实际振荡器的相位噪声分布可能很复杂，可能在低偏移频率时以30dB/10倍频程的斜率下降，在环路带宽内比较平坦，而在环路带宽外又以20dB/10倍频程的斜率下降，最终呈现为平坦的噪声底(图6)。这个相位噪声分布可能还含有一些杂散频率。

图6. 实际锁相振荡器的相位噪声在低频偏时以30dB/10倍频程的斜率迅速下降，在环路带宽内比较平坦，而在环路带宽外又以20dB/10倍频程的斜率下降，直到达到噪声底。还可能出现杂散频率。

这样的相位噪声分布需要更复杂的噪声发生器，如图5b所示。它利用一个微处理器或数字信号处理器(DSP)与一个DAC产生复杂的多段噪声分布。对于图1b所示的相位调制器，平坦的相位噪声区域由高斯白噪声通过一个数字滤波器产生，该滤波器在所考虑的频偏处具有平坦的频率响应(如带通滤波器)。为了产生所需的下降斜率，高斯白噪声需通过有限冲激响应(FIR)或无限冲激响应(IIR)数字滤波器进行滤波。寄生频率可以通过在噪声电压上加正弦波产生，然后把所有噪声段叠加起来。仍然是数字形式的噪声电压通过DAC转换成模拟电压，然后由一个重建滤波器输出。

结论

产生相位噪声的方法如图1所示，产生噪声电压的方法如图5所示。图1a中的电路通过直接调制VCO的调谐输入产生相位噪声，而图1b中的电路通过外部的相位调制器来产生相位噪声。每一种方法都可产生不同的相位噪声分布。图1a所示的直接调制法可以工作在任意的VCO频率。而图1b的相位调制法受限于是否可以得到适当的元件以及PCB的寄生效应，载波频率限定在几GHz。

参考文献
Behzad Razavi, RF Microelectronics. Upper Saddle River, NJ, 1998, pg 223.
Enrico Rubiola et. al., "The ±45° Correlation Interferometer as a Means to Measure Phase Noise of Parametric Origin," IEEE Transactions On Instrumentation and Measurement, Vol. 52, No. 1, pp. 182-188.
A. L. Lance et. al., "Phase Noise Measurement Systems," ISA Transactions, Vol. 21 No. 4, pp. 37-44.