SDH光接口板频率合成器设计

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3.0 李佳 2024-09-26 6 4 254.52KB 5 页 15积分

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基于 FPGA 的 SDH 光接口板频率合成器设计

0.引言

SDH 光接口板传输系统的重要组成部分，它负责系统数据的准确接收，而要达到数据的准确接收，

本地时钟的质量特别关键，它几乎决定了系统的整体性能，要设计性能优越的光接口板，不得不重点研

究本地时钟的产生，本文在锁相技术理论的指导下，探讨频率合成器的设计，并提出一些能够提高性能

的设计思路。

1.双模前置分频锁相频率合成器

普通分频器工作频率都比较低，所以高频频率合成器首先碰到的问题是高的输出频率与可编程分频

器最高工作频率之间的矛盾。为了克服高的输出频率和低速的可编程分频器之间的矛盾，同时保证合适的

信道间隔，可采用带双模前置分频锁相频率合成器[1]。

双模前置分频锁相频率合成器中的分频器由高速的双模前置分频器，脉冲计数器，·程

序计数器，模式控制电路四大部分组成，如图 1所示。

图1吞脉冲可变分频器原理

开始工作时，吞脉冲计数器被预置为，程序计数器被预置为，双模分频器受到换模信号的控

制，开始时以分频比（）工作。此时每输入（）个 VCO 脉冲，双模分频器输出一个脉冲，该

输出脉冲同时送到“ ”吞脉冲计数器和“ ”程序计数器中作为 CP 去计数，这两个计数器都是减法

计数器。当双模分频器输出个脉冲时，“ ”吞脉冲计数器减到 0，由控制逻辑检出，产生一个换模

信号，使双模分频器变为分频比工作。此后，“ ”计数器停止工作，而“ ”计数器继续从

做减法计数。当再送入个 VCO 脉冲后，“ ”计数到 0，此时，一方面“ ”计

数器产生一个输出脉冲给鉴相器去与参考信号进行相位比较；另一方面由控制逻辑产生换模信号，双模

分频器的分频比又变为，同时也使“ ”、“ ”两个计数器重新被置数，从而开始一个新的工

作周期。可见，在每一个工作周期中，输入个 VCO 脉冲，才产生一个

输出脉冲给鉴相器，所以总的分频比是。

2.ZXSM-2510 光接口板频率合成器的设计

SDH 单板频率合成器的性能要求：

频率范围：2.048MHz-77. 76MHz

频率准确度：按照 ITU-T 关于 SDH 设备建议 U. 811 的规定，在所有可应用的运行条件下，对于大于

7 天的观察时间，基准时钟的最低频率准确度应为 1×10-11。

按照上关于双模前置分频锁相频率合成器的设计方法，结合光板对频率合成的要求，采用了数模混

合设计的方法[2]。其中鉴相器部件采用数字鉴频鉴相器，为了使鉴频鉴相器达到最佳的性能，引入了目前

流行的电荷泵设计技术；滤波器采用数字滤波器；压控振荡器前面加入了 A/D转换器和运放提高增益；

分频器部件采用了上面介绍的双模前置分频器。系统框图如图 2 所示。下面将具体介绍主要部件的设计。

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摘要：

基于FPGA的SDH光接口板频率合成器设计0.引言SDH光接口板传输系统的重要组成部分，它负责系统数据的准确接收，而要达到数据的准确接收，本地时钟的质量特别关键，它几乎决定了系统的整体性能，要设计性能优越的光接口板，不得不重点研究本地时钟的产生，本文在锁相技术理论的指导下，探讨频率合成器的设计，并提出一些能够提高性能的设计思路。1.双模前置分频锁相频率合成器普通分频器工作频率都比较低，所以高频频率合成器首先碰到的问题是高的输出频率与可编程分频器最高工作频率之间的矛盾。为了克服高的输出频率和成的可编程分频器之间的矛盾，同时保证合适的信道间隔，可采用带双模前置分频锁相频率合成器[1]。双模前置分频...

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