寬頻域自動變?？刂频娜珨底宙i相環(huán)的研究.pdf

1、全數字鎖相環(huán)在通信、測量、調制解調、時鐘同步及自動控制等領域應用極為廣泛，已經成為各種電子設備中不可缺少的基本部件。與模擬鎖相環(huán)相比，全數字鎖相環(huán)有著更加明顯的優(yōu)勢，它避免了使用模擬器件而出現(xiàn)的飽和現(xiàn)象，消除了有源濾波器和鑒相器的直流漂移現(xiàn)象對系統(tǒng)性能的影響，具有更高的可靠性。全數字鎖相環(huán)各模塊均采用數字結構，便于集成，可以作為功能模塊嵌入到片上系統(tǒng)中。隨著大規(guī)模、超高速數字集成電路技術的飛速發(fā)展，全數字鎖相環(huán)已經成為國內外學者的研究熱

2、點。
　　全數字鎖相環(huán)的結構模式不盡相同，但衡量其性能優(yōu)劣的主要指標都包括鎖相速度、鎖相范圍及穩(wěn)定性。在傳統(tǒng)的鎖相系統(tǒng)中，鎖相速度和穩(wěn)定性之間存在著一定的矛盾。本文分析研究了產生該矛盾的原因及解決辦法，針對傳統(tǒng)的全數字鎖相環(huán)電路參數不可調、鎖相速度慢及鎖相范圍窄的缺點，提出了一種寬頻域自動變模控制的全數字鎖相環(huán)。該系統(tǒng)主要由雙D觸發(fā)器型數字鑒相器、可變?？赡嬗嫈灯鳂嫵傻沫h(huán)路濾波器、增減脈沖控制電路形式的數控振蕩器、可控分頻器、相位

3、測控模塊和頻率測控模塊構成。相位自動監(jiān)測模塊實時監(jiān)測系統(tǒng)輸入信號和輸出信號的相位誤差，對其進行比較，并通過改變環(huán)路濾波器的相關參數實現(xiàn)對鎖相速度的調整，使系統(tǒng)既提高了鎖相速度，又保證了穩(wěn)定性。頻率自動監(jiān)測模塊實時監(jiān)測輸入信號的頻率，并控制分頻模塊，實現(xiàn)了對不同頻率信號的快速鎖定，拓展了系統(tǒng)的鎖相范圍。
　　本文采用電子設計自動化技術完成了環(huán)路系統(tǒng)設計，并對所設計的電路進行了計算機仿真與分析，最后，采用FPGA予以硬件電路的實現(xiàn)。系