扩频时钟技术(Spread+Spectrum+Clock+Technology)对降低电磁干扰(EMI)的作用及实现方法

第二章扩频时钟技术
第二章扩频时钟技术
§２．１起源与发展历史
扩频技术在相当长的一段时期内已经被广泛应用于通讯领域，但是直到最近十年，这项技术才被应用于其它领域。

比如为了降低电磁辐射干扰（ＥＭＩ）而采用
扩频技术故意地在时钟发生器中引入抖动（ｒｉｆｌｅｒ）。

很多年前，在第二次世界大战
前夕，当时的一位著名的好莱坞女演员ＨｅｄｙＬａｍｍａｒｒ（图２—１）利她的丈夫
ＧｅｏｒｇｅＡｎｔｈｅ“——当时美国的一位先锋派作曲家，在一次晚餐中突然想到了一个有趣的方案可以在很远的距离控制武装鱼雷艇，并且通讯传输不会被敌人发现或
者干扰。

他们很有先见地将这项发明申请了专利。

虽然直到１７年之后专利失效也没有将这个想法付诸实现，并且他们也没有从中得到一分钱好处。

但是这项发明的基本思想却成为了后来的扩频通讯技术的基础。

图２—１历史上第一个提出扩频概念的人
ＨｅｄｙＬａｍｍａｒｒ和ＧｅｏｒｇｅＡｎｔｈｅｉｉ的发明让人感到更加不可思议的是，当时还没有发明数字电路，但是它却包含了一些关键的数字电路的概念。

虽然这两位扩频技术的先驱被人们忽略了多年，但是随着这项技术的不断应用，人们最终又发
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图２一１４所示为基于这种方法的扩频部分的一种实现框图。

Ｐ为每段折线上：所墩的点数，ｑ为用ＰＷＭ方式近似小数分频值ＩＩｔ的脉冲数。

ｄｊ利ｄ２分）ｊ０为所存线段上的点的垂直＾Ｕ距。

Ｎｂａｓｏ是不进行护频叫…．纠：路分频器的分频值。

ＮｄＪｖ是扩频时环路分频器的实际分频值。

扩频部分的仿真结果如图２一１５所示，环路分频器的Ｎ’值在￥１１－穹１；的阳个数字之间采用ＰＷＭ方式来回切换以达到近似一个小数的分频值。

图２—１５扩频时钟的仿真截图（以模拟方式显示的Ｎ值）
虽然这种方法省去了查找表，并且可以较为精确地实现任意分频值。

但是由于ＰＷＭ方式实际上是一个数字量化的过程，必然存在量化误差。

而且带内误差信号所造成的噪声无法被ＰＬＬ滤除，因此对最终的扩频时钟性能会造成一定影响。