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Génération et synchronisation des horloges pour un système micro-ondes 1024 QAM

Gagnon, Ghyslain (2003). Génération et synchronisation des horloges pour un système micro-ondes 1024 QAM. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Un récepteur QAM doit échantillonner le signal modulé reçu une fois par symbole. L'échantillonnage doit se faire au moment idéal, au centre de "l'oeil". Lorsque du bruit de phase corrompt les horloges à l'émetteur et au récepteur, l'oeil apparaît plus fermé, dégradant les performances théoriques du système de communication. Les systèmes QAM à haut niveau sont très sensibles au bruit de phase sur les horloges.

Ce mémoire propose un système de génération et synchronisation des horloges adapté aux communications QAM à haut niveau, minimisant le bruit de phase. Le système est basé sur deux boucles à verrouillage de phase numériques. La boucle à l'émetteur contient un diviseur de fréquence fractionnaire par conversion sigma-delta afin d'obtenir une bonne résolution de la fréquence en sortie sans sacrifier la largeur de bande de la boucle. La boucle au récepteur comporte un préfiltre numérique de mise en forme du signal minimisant le bruit de phase généré par la boucle.

Le circuit de génération d'horloge a été entièrement réalisé sur une plateforme de développement avec FPGA. Le spectre théorique du bruit de phase de ce circuit est d'abord calculé en prenant en considération chaque source de bruit. Les calculs théoriques sont comparés aux spectres relevés en pratique, confirmant la validité des équations développées dans ce travail.

Titre traduit

Clock generation and synchronization for a 1024 QAM microwave system

Résumé traduit

A QAM receiver must sample the modulated signal once per symbol. The sampling has to be done at the optimum instant, at the centre of the "eye". When clock signals are corrupted with jitter, the eye appears to be closed, degrading the theoretical performances of the communication system. High-level QAM systems are particularly sensitive to clockjitter.

This paper proposes a system for generating and synchronizing clocks, optimized for high-level QAM communications, minimizing phase jitter. This system is based on two digital phase-locked loops. The loop on the transmitter side holds a fractional frequency divider based on sigma-delta conversion to obtain good resolution on the output frequency without sacrificing the loop bandwidth. On the receiver side, the loop holds a digital prefilter to shape the signal, in order to minimize the self-noise introduced by the loop.

The clock generation circuit is entirely implemented on a development platform with an FPGA. The theoretical phase noise spectrum of the circuit is calculated, taking in consideration every noise source. This spectrum is compared to phase noise plots collected with the implemented circuit, confirming the validity of the equations carried out in this work.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie électrique". Bibliogr.: f. [189]-190.
Mots-clés libres: 1024, Amplitude, Communication, Generation, Haut, Horloge, Micro-Onde, Modulation, Niveau, QAM, Quadrature, Synchronisation, Systeme
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de thèse
Belzile, Jean
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt: 06 mai 2011 18:44
Dernière modification: 14 oct. 2016 21:40
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/762

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