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目录1

第一章　序言1

1.1　频谱纯度的重要性1

1.2　着重物理概念的理解3

1.3　噪声密度的概念4

1.4　窄带噪声的正弦表示6

第二章　调制理论复习9

2.1　调幅（AM）9

2.2　调相（PM）10

2.3　调频（FM）12

2.4　加上任意的相角13

2.5　线性近似14

2.6　相量表示14

2.7　相容性概念15

2.8　相容信号的相干解调17

第三章　相位抖动和噪声密度的关系20

3.1　正弦相位抖动20

3.2　窄带噪声的表示21

3.3　叠加单边带噪声引起的相位抖动22

3.4　由叠加的双边带白噪声引起的相位抖动的简化分析28

3.5　对双边带叠加白噪声比较完全的分析30

3.5.1 调相指数30

3.5.3　各边带功率关系33

3.5.2　调幅指数33

3.5.4　相位抖动34

3.5.5　相量表示35

3.5.6 实际的和可能的边带37

3.5.7　哲理性的“困难”40

3.6　符号注释42

3.6.1　要区分的参量42

3.6.2　相位噪声功率密度的概念42

3.7.1 纯噪声43

3.7.2 相位噪声43

3.7　在一个频带内的积分43

3.6.3　所用符号43

3.8　相位抖动和噪声之间关系小结44

3.8.1 纯相位噪声44

3.8.2 叠加的热噪声45

第四章　噪声引起的频偏47

4.1　基本关系47

4.2　频偏概念的局限性48

4.3　相位噪声和频偏的比较51

第五章　振荡器噪声53

5.1　非线性效应53

5.2　分析54

5.3　相位噪声密度与偏移频率的关系61

5.4　反馈Q值62

5.5　有载Q值64

5.6　参数选择68

5.7　例题69

5.7.1　120MHz晶体振荡器69

5.7.2　5MHz高级振荡器71

5.7.3　600MHz压控振荡器72

5.8　振荡器相位噪声的积分74

5.9　影响振荡器相位噪声的其它因素74

5.9.1 压控振荡器（VCO）调谐电压上的干扰74

5.9.2 在其它电源引线上的干扰77

5.9.3　在输出端的干扰78

5.9.4 振动79

5.9.5 手动调谐机构81

5.9.6　双谐振器83

5.9.7 后续滤波83

5.10　一个简单的误解84

第六章　倍频器链85

6.1 需要倍频85

6.2　倍频的影响85

6.2.1　调幅波85

6.2.2 调相波86

6.2.3　倍频对相位噪声的影响88

6.2.4　倍频对热噪声的影响88

6.3.1 基频源92

6.3　附加放大器的噪声92

6.3.2 倍频前放大的信号源94

6.3.3 倍频后放大的信号源95

6.4　实例——X波段晶振／倍频信号源96

6.5 简单振荡器和振荡器／倍频器信号源的限制98

6.6　一些X波段信号源的性能102

6.7　信号源的寄生输出104

第七章　锁相环的使用105

7.1 引言105

7.2　锁相环的组成107

7.2.1 压控振荡器（VCO）108

7.2.2 相位检波器109

7.2.3　环路滤波器（以及环路放大器）114

7.2.4　开环增益118

7.2.5　闭环增益118

7.2.6　环路自然频率和阻尼因数119

7.3　锁相环特性123

7.3.1　频率传输特性123

7.3.2　剩余相位误差124

7.3.3　锁相环对1/f3噪声数学收敛的影响130

7.4　分频的需要131

7.5　可编程分频器132

7.5.1 工作原理132

7.5.2 商用可编程分频器135

7.6　分频对校正率和锁相环参数的影响136

7.7　相位检波器的噪声基底139

7.7.1 模拟相位检波器139

7.7.2　采用异或门的数字相位检波器145

7.7.3 采用边沿触发的数字相位检波器146

7.7.4　饱和放大器的采用147

7.7.5　分频的影响148

7.8　锁相环中的频率变换149

第八章　频率合成器153

8.1　合成器类型153

8.1.1　直接合成153

8.1.2　用锁相环的合成154

8.2　影响组态选择的因素155

8.3　几个实例的分析160

8.3.1 一台UHF合成器160

8.3.2 一台X波段合成器168

8.4　在指定频段上积分求相位抖动用的程序TI58/59174

8.4.1 概述174

8.4.2 原理174

8.4.3　程序175

8.5　离散寄生输出175

8 5.1 离散寄生输出的产生175

8.5.2 由离散寄生输出引起的相位抖动176

8.5.3 主振寄生输出的增强178

8.5.4　相位检波器各信号的穿通180

8.5.5 倍频器所不需要的谐波184

8.5.6 输出频率的谐波184

8.5.7 由电源纹波或由振动产生的离散信号185

8.6　工程设计要求185

8.6.1 电源185

8.6.2　接地186

8.6.3　屏蔽和滤波187

8.6.4　振动188

8.7　相噪测量的某些主要问题188

8.7.1 测量Nop/C（相噪密度／载波）和（或）总相位抖动的一个简便方法188

8.7.2　校准方法189

8.7.3　校准常数的推导190

8.7.4　统计方面的问题192

8.8　相噪密度概念的推广196

第九章　相位噪声和频率稳定度之间的相互关系197

（频域到时域的变换及其反变换）197

9.1　引言197

9.2　相位噪声密度和频率偏移密度之间的相互关系198

9.3　从已知的相位噪声密度特性计算总的频率抖动199

9.3.1　理论关系199

9.3.2　TI58/59程序200

9.3.3　有关的偏移频率范围204

9.4　总合成的频率抖动的测量207

9.3.4　统计方面的问题207

9.4.1 各种概念的初评208

9.4.2　阿伦方差213

9.4.3 一个重要的关系214

9.4.4 对于以频率抖动为输入的传递函数215

9.4.5 对于以相位噪声为输入的传递函数219

9.4.6 统计方面的问题225

9.5　用时域法的密度测量228

9.5.1 频率抖动密度的测量228

9.5.4　哈达玛方差232

9.5.3　统计方面的问题232

9.5.2　相位噪声密度的测量232

9.6 已知总的频率抖动时相位噪声密度的计算233

9.6.1 （Nop/C）f服从1/f2律的情形233

9.6.2 其它已知分布律的情形235

第十章　系统相位噪声要求237

10.1　单抛物面天线纯连续波雷达系统237

10.1.1 概述237

10.1.2 具有寄生调幅和调相的信号的延迟反射241

10.1.3　允许的调幅245

10.1.4　允许的调相252

10.1.5 单边带信号和双边带干扰258

10.2.1 调频雷达的类型260

10.2　采用高频偏线性调频的雷达260

10.2.2 要求的频偏262

10.2.3　寄生调幅和调相265

10.3 用单路单载波调频（SCPC-FM）的通信系统268

10.3.1 引言268

10.3.2　简单调频系统的相噪要求270

10.3.3　附加预加重和去加重277

10.4　频分复用／调频（FDM/FM）通信系统280

10.4.1 引言280

10.4.2 要求的C/No值280

10.4.3　相噪要求283

10.5.1 引言285

10.5　采用相移键控（PSK）的通信系统285

10.5.2 载波恢复环288

10.5.3　信号差错率（相干解调）296

10.5.4 时钟恢复303

10.5.5　PSK信号的差分检测304

10.5.6　相位瞬变的影响313

10.6　天线跟踪317

附录一　重要公式汇总322

附录二　噪声系数和噪声温度复习329

附录三　窄带噪声的正交表示345

附录四　变容管调谐振荡器的Q350

附录五　甘氏振荡器的相噪性能356

参考文献358