王水鱼，冯晓靖

（西安理工大学 自动化与信息工程学院，陕西 西安 710048）

新一代移动通信系统对频率源的要求集中在低相位噪声、快捷变这两个方面[1]。delta-sigma调制（DSM）技术最初应用于模数转换[2-5]，但其良好的噪声成型技术却使其应用相当广泛，一个最典型的例子就是应用于小数分频技术[6-8]。众所周知，经典小数分频的一个最大的瓶颈就是其输出相位噪声比较严重[9]。而相噪指标太低，必然制约了小数分频技术在当今无线通信系统中的应用[10-12]。DSM在小数-N频率合成方面的应用主要起到一个调节分频比的作用。输入一个常数，这个常数为小数-N分频的分数部分值，输出为不断变化的分频比，利用DSM噪声成型的作用，量化部分的噪声可以被DSM本身搬移到高频的部分，这样，就可以利用PLL本身的低通性能，在噪声加到VCO之前就被滤除掉。因此，DSM技术既可以实现小数分频，同时又可以较好地抑制小数分频出现的杂散情况。

1 delta-sigma原理分析

delta-sigma（△-∑）调制具有噪声整形特性，能将噪声从低频段整形到高频段，大大减小了带宽内的量化噪声[13]。单环的delta-sigma调制器实质是一个单阶误差反馈电路，其结构如图1所示。

图1 单环delta-sigma调制器

其中，x[n]为 n bit表示的小数分频比，Q[.]为量化器，y[n]为量化输出，M满足 M=2n。该结构与一级相位累加器的数学模型是一致的，因此可以用一级累加器来实现单环△-∑调制器，累加器模型如图2所示。

图2 一级累加器模型

令累加器位数为 n bit，同理，f（k）表示分频比的小数部分，y（k）为累加器溢出值，溢出为1，否则为0，e（k）为累加值。……