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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:劉昀昇
研究生(外文):Liu, YunSheng
論文名稱:用於纜線數據機的雙轉換系統架構以及實務應用
論文名稱(外文):A Double Conversion Tuner for Cable Modem Systems
指導教授:杜弘隆
指導教授(外文):Tu, HungLung
口試委員:高少谷王啟林
口試委員(外文):Kao, ShaoKuWang, ChiLing
口試日期:2012-06-29
學位類別:碩士
校院名稱:輔仁大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:57
中文關鍵詞:雙轉換纜線數據機纜線數據機服務介面規範
外文關鍵詞:Double-ConversionCable-ModemDocsisGilbert Cell
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在現代社會中纜線數據機廣泛用於北美、歐洲和其他區域中。本篇論文討論了數種纜線數據機的調諧器架構,包含了傳統的使用離散元件的單轉換中頻輸出架構以及積體電路化的雙轉換中頻輸出架構。
傳統的單轉換輸出架構的鏡像頻率抑制能力不佳,因為使用高Q值的繞線電感來製作Tracking filter以抑制鏡像訊號,同時Diplexer使用空氣芯繞線電感,必須使用人工對於電感進行調整的動作,所以無法簡化生產流程大量生產,頻率響應特性也不會如現代的雙轉換調諧器一般平坦,所以無法降低成本。而且Tracking Filter需要高達33V的電壓來驅動,這樣的架構對於積體電路集成化有不利的影響!
透過雙轉換架構,纜線數據機的鏡像訊號可以輕易的被第一級和第二級的帶通濾波器濾除;所以接收機的抗鏡像訊號干擾能力明顯較好,整體特性也較過往的單轉換架構為佳,在第三章中我們討論了單轉換和雙轉換架構的特性;在第四章中我們探討了過往提出的雙轉換架構調諧器內部的線路。
第五章我們從系統的角度探討了採用雙轉換架構的纜線數據機可能發生問題的地方,主要的起點是雙轉換架構系統的兩級本地震盪的諧波的互調成分造成的雜訊干擾,我們用一個例子做了探討並且提出解決的方案,並且從這個解決方案我們進一步討論了延伸的問題,包含中頻校正以及輸入功率校正的狀況,我們並且從實務中得到測試結果並且驗證這樣的演算法得到的結果都會是正確的。
第六章我們也更進一步看了一些更新的接收機架構設計,並且對之進行了一些分析,並且做了一些比較與探討!
Cable Modem is widely used in North America and other region as a wideband ac-cess network solution. This thesis discussed several types of Tuner structure in chapter 3, including the traditional can tuner utilizing discrete components, double convert tuner structure. And on the next chapter, we dig into more detail of the Double Conversion Tuner.
After that we look into detail from the system point of view. A double conversion tuner will be easily affected by itself due to the double conversion tuner is composed of at least two stage of Local Oscillator. If the mix of the harmonic signal located at with the IF frequency band range send to the Cable Modem demodulator, the signal will be interfered and the Codeword Error Rate will be increased or even cannot lock the signal smoothly. Here we discussed the way to solve this - Shift the IF frequency.
By shifting the first IF frequency, there might be side effect for the Cable modem we need to put emphasis on. Since the 1st IF band pass filter frequency response may not be perfect, we need to take care of them when perform the input power calibration. And we also took samples from field to do some verifications to see that the implemen-tation really works and meet the requirements from field.
At the end of the thesis we also take a look at the latest receiver structure - Full Band Capture and did some quick observation on that. Since it is an ADC based system. It is beyond the scope of our discussion.
目 錄
摘 要 i
英文摘要 ii
目 錄 iii
表目錄 v
圖目錄 vi
誌 謝 viii
第一章 緒 論 1
1.1 混合光纖同軸架構(HFC) 1
1.2 纜線數據機硬體架構 3
1.3 論文提綱 4
第二章 調諧器的基本概念 5
2.1 調諧器的基本原理 5
2.2 調諧器的性能參數 5
2.2.1 轉換增益/轉換損耗(Conversion Gain or Conversion Loss) 5
2.2.2 雜訊指數(Noise Figure) 7
2.2.3 動態範圍(Dynamic Range) 9
2.2.4 隔離度(Isolation) 10
2.2.5 輸入輸出阻抗匹配(Input & Output matching) 11
2.2.6 雜散乘積(Spurious products) 12
2.2.7 鏡像訊號抑制(Image rejection) 13
2.2.8 動態範圍(Dynamic range) 13
第三章 調諧器 15
3.1 單轉換中頻輸出 15
3.1.1 單轉換調諧器系統架構 16
3.1.2 單轉換架構頻譜分布 17
3.1.3 單轉換架構遇到的問題 18
3.2 雙轉換調諧器系統架構 19
3.3 單轉換架構問題點在雙轉換架構中的行為分析 22
第四章 雙轉換架構調諧器內部線路 23
4.1 升頻器單元 23
4.2 降頻器單元 25
第五章 採用雙轉換架構的問題討論、解決方案以及測試驗證 27
5.1 內部諧波互調干擾 27
5.2 雙轉換架構輸入功率校正 30
5.2.1 使用訊號產生器進行輸入功率校正 31
5.2.2 用雜訊產生器進行輸入功率校正 32
5.2.3 中頻濾波器頻率響應校正 33
5.3 使用訊號產生器以及雜訊產生器進行校正的比較 34
5.4 輸入功率校正實例 35
5.5 射頻輸入功率及回報值準確度 40
5.6 自動增益級驗證 42
第六章 未來技術 43
6.1 數位中頻調諧器 43
6.2 全頻帶擷取 44
6.3 各類調諧器的比較 45
第七章 結 論 47
7.1 論文總結 47
7.2 展 望 47
參考文獻 48
附錄 49

表目錄
表1 纜線數據機實體層主要規格比較表 2
表2 傳統離散原件調諧器頻率分割點 16
表3 兩級本地震盪的諧波產生的干擾計算 28
表4 模擬進行過本地震盪頻率調整後的雜訊頻率結果 29
表5 輸入功率校正方法之比較 34
表6 纜線數據機接收器架構比較 46

圖目錄
圖1.1  纜線數據機環境架構 1
圖1.2  纜線數據機網路拓墣 1
圖1.3  典型的纜線數據機架構 3
圖1.4  纜線數據機射頻段架構 4
圖2.1  轉換增益 6
圖2.2  轉換增益之量測 6
圖2.3  使用頻譜分析儀進行雜訊指數量測 8
圖2.4  隔離度的定義 10
圖2.5  根據多工器線路所模擬出之系統反射損失結果 11
圖2.6  英商CSR/Microtune MT2068調諧器系統架構 13
圖2.7  英商CSR/Microtune MT2170內部方塊 14
圖3.1  單轉換中頻輸出架構 15
圖3.2  離散原件單轉換調諧器 16
圖3.3  單轉換架構訊號頻譜 17
圖3.4  雙轉換架構纜線數據機調諧器 20
圖3.5  雙轉換架構調諧器頻譜圖 21
圖4.1  雙轉換系統架構 23
圖4.2  升頻器架構 24
圖4.3  (a)可變增益級;(b)Gilbert Cell混波器 24
圖4.4  降頻器 25
圖4.5  中頻放大器和第二中頻表面聲波濾波器區驅動器 25
圖5.1  第一中頻和輸入射頻頻率之關係驗證 30
圖5.2  使用訊號產生器進行輸入功率校正 31
圖5.3  使用雜訊產生器進行輸入功率校正 32
圖5.4  針對第一中頻濾波器校正的概念 33
圖5.5  針對第一中頻濾波器進行校正得到的中頻頻率響應數據 34
圖5.6  CSR/Microtune MT2170內部架構圖 35
圖5.7  纜線數據機射頻段架構 36
圖5.8  第二中頻自動增益線性度分析 36
圖5.9  gcDNC線性度 37
圖5.10  2nd IF Anti-Aliasing Filter頻率響應 37
圖5.11  Diplexer頻率響應 38
圖5.12  gcATTN不同設定下的頻率響應 38
圖5.13  gcRL不同設定下的頻率響應 39
圖5.14  1st IF Band Pass Filter的頻率響應 39
圖5.15  輸入頻率範圍、功率範圍、暨功率回報值準確度驗證測試環境 41
圖5.16  工作頻率範圍內射頻輸入回報功率準確度 41
圖5.17  輸入功率和各級自動增益控制之關係 42
圖6.1  Maxlinear專利US2006/0083335A1 44
圖6.2(a) Maxlinear專利US20090252264A1 45
圖6.2(b) 使用內建全頻擷取ADC搭配內建處理系統進行頻譜分析 45
[1]Data Over Cable Service Interface Specifications, "Cable Modem to Customer Premise Equipment Interface Specification," CM-SP-CMCIv3.0-I01-080320, Figure 5-1, pp. 7, Mar. 2008.
[2]"HFC-networks and traffic modelling," http://www.wica.intec.ugent.be/research/hfc-networks-and-traffic-modelling, June 2012.
[3]"History of CableLabs," http://www.cablelabs.com/anniversary/video.html, June 2012.
[4]Data Over Cable Service Interface Specifications, "Physical Layer Specification," CM-SP-PHYv3.0-I09-101008, pp. 98, Sec. 6.3.4, Oct. 2010.
[5]Broadcom BCM3349 Product Brief, "Advanced QAMLINK DOCSIS 2.0 High Performance, Single-Chip Cable Modem," June 2012.
[6]"Fundamentals of RF and Microwave Noise Figure Measurements," Application Note AN57-1, Agilent Technologies, Mar. 2004.
[7]"Fundamentals of RF and Microwave Noise Figure Measurements," Application Note AN57-1, Agilent Technologies, Mar. 2004.
[8]"Noise Figure Measurement Accuracy - The Y-Factor," Agilent Application Note AN57-2, Agilent Technologies, Mar. 2004.
[9]Data Over Cable Service Interface Specifications, "Physical Layer Specification," CM-SP-PHYv3.0-I09-101008, pp. 92, Table 6-22, Oct. 2008.
[10]Data Over Cable Service Interface Specifications, "Physical Layer Specification," CM-SP-PHYv3.0-I09-101008, pp. 93, Table 6-21; pp. 96, Table 6-22, Oct. 2008.
[11]David Dessert and John Schneider, "System and Method for Discovering Frequency Related Spurs in a Multi-Conversion Tuner," U.S. Pat., 7035614B2, Apr. 2006.
[12]"MT2170 Tuner Brief," http://www.csr.com/products/107/mt2170, June 2012.
[13]Microtune 4737 PY5 RF Tuner Module Advanced Data Sheet, Aug. 2000.
[14]Data Over Cable Service Interface Specifications, "Radio Frequency Interface Spec-ification," CM-SP-PHYv3.0-I09-101008, pp. 86, Table 6-14, Spurious Emissions, Oct. 2010.
[15]Kari Stadius, Arto Malinen, Petri Jarvio and Kari Halonen, "A Cable-Modem RF Tuner," in Proc. 29th European Solid-State Circuits Conference, Sep. 2003.
[16]Data Over Cable Service Interface Specifications, "Physical Layer Interface Ac-ceptance Test Plan," CM-TP-PHYv3.0-ATP-I05-100204, Sec. 2.12 CM Receive Power Test, pp. 260-265, Feb. 2010.
[17]Data Over Cable Service Interface Specifications, "Physical Layer Interface Ac-ceptance Test Plan," CM-TP-PHYv3.0-ATP-I05-100204, Sec. 2.12 CM Receive Power Test, pp. 260-265, Feb. 2010.
[18]Kishore Seendripu, Raymond Montemayor, Sheng Ye, Glenn Chang, and Curtis Ling, " Receiver Architecture with Digitally Generated Intermediate Frequency," U.S. Pat., 2006/008335A1, Apr. 2006.
[19]Madhukar Reddy and Curtis Ling, " Low Complexity Digital Radio Interface," U.S. Pat., 2009/0252264A1, Oct. 2009.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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