射频基础—频率精度的提出标准是什么

在射频通信中，经常有一个指标设计会被提及，频率精度，ppm。

ppm的定义是表示频率偏差,它表示在一个特定中心频率下的允许偏差值，其中频率以Hz为单位。

ppm是最大变化值( +/-) ，f是中心频率(Hz) ,是允许的最大频率变化范围。

这个值的设计没有难度，选择高精度的参考即可。

我们都知道频率精度设计的越小越好，但是为什么要按照这个去设计呢。

做通信的朋友如果经常和波形的同事一起联调，会听到一个词，“纠频偏”。他们纠的是什么频偏？

以实例为证

假设一个16QAM的调制，信噪比40.符号率4MBbps。

偏移400Hz，偏了1%

偏4Hz，1ppm，没有任何纠正的情况下，刚好能解调。

偏2ppm，没有纠正的情况下，基本已经无法解调。

所以，频率偏差的指标关系到波形的解调，偏差太多，在没有技术纠正的情况下，无法识别，用波形专业术语说是无法同步。

从上文的星座图也可以推导出来，调制越复杂，频率精度要求应该是越高。

从硬件实现的角度来说，16QAM调制精度已经要求到了1ppm

更高的调制256QAM调制的精度要求会更高，但是硬件的实现高精度是以成本为代价的，不可能无限推进。

所以这里我们常听到的“频率纠正”，“粗矫正”：“精校正”就出现了。

下图是频率偏差10ppm，经过“粗矫正”：“精校正”之后的波形。

总结

频率精度的实现对硬件和射频来说并不难，了解它提出的机理对于我们和波形设计的理解、整个系统的理解和解bug有帮助。

祝好！