應(yīng)用于車載防撞雷達(dá)線性調(diào)頻源中Σ-Δ小數(shù)頻率綜合器的設(shè)計(jì).pdf

1、車載防撞雷達(dá)是汽車自適應(yīng)巡航系統(tǒng)（Adaptive Cruise Control，ACC）的重要組成部分。調(diào)頻連續(xù)波（Frequency Modulated Continuous Wave，F(xiàn)MCW）雷達(dá)具有高分辨率、低發(fā)射功率、尺寸小的優(yōu)勢(shì)，因此受到廣泛應(yīng)用。線性調(diào)頻源的性能決定了FMCW雷達(dá)的性能指標(biāo)，因此，本文針對(duì)應(yīng)用于24GHz FMCW車載防撞雷達(dá)中線性調(diào)頻源的Σ-Δ小數(shù)頻率合成器進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)。
　　本文首先分析了F

2、MCW雷達(dá)的基本理論與雷達(dá)測(cè)距、測(cè)速的工作原理，對(duì)比了常見的雷達(dá)線性調(diào)頻信號(hào)合成方法，并根據(jù)FMCW車載防撞雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)線性調(diào)頻源的性能要求，選定了一種低成本、能實(shí)現(xiàn)高線性度的FMCW合成方案：Σ-Δ小數(shù)頻率合成法，作為本課題的設(shè)計(jì)方案。在本文的研究中，采用Top-Down的設(shè)計(jì)方法，首先對(duì)實(shí)現(xiàn)線性調(diào)頻源的Σ-Δ小數(shù)頻率合成器進(jìn)行了Simulink建模與仿真，根據(jù)系統(tǒng)仿真結(jié)果確定了頻率綜合器系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，本文在TSMC0.1

3、8μm CMOS1P4M工藝下對(duì)關(guān)鍵電路模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)、仿真和版圖實(shí)現(xiàn)，包括無鑒相死區(qū)的鑒頻鑒相器電路、充放電電流高度匹配的電荷泵電路、可實(shí)現(xiàn)在16~31范圍內(nèi)小數(shù)分頻的多模分頻器和Σ-Δ調(diào)制器、環(huán)路濾波器以及帶隙基準(zhǔn)電流偏置。其中，為了防止由工藝偏差等導(dǎo)致的PFD延時(shí)過長(zhǎng)或過短，設(shè)計(jì)了PFD復(fù)位延時(shí)時(shí)長(zhǎng)可調(diào)電路模塊；電荷泵電流大小可以根據(jù)帶寬要求在300?A~5 mA范圍內(nèi)選擇，能縮短鎖定時(shí)間，適應(yīng)雷達(dá)在不同場(chǎng)合的需求。在外接VCO采