一種低復(fù)雜度的線性全數(shù)字鎖相環(huán)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、數(shù)字鎖相環(huán)具有數(shù)字電路的高可靠性、較小面積、低廉價(jià)格等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)解決了模擬鎖相環(huán)存在的直流零點(diǎn)漂移、易受電源電壓和環(huán)境中溫度變化影響等缺點(diǎn)，另外還具有天生的對(duì)離散值實(shí)時(shí)處理的能力，因而目前已經(jīng)成為鎖相環(huán)技術(shù)的發(fā)展方向。當(dāng)今在使用數(shù)字電路等價(jià)實(shí)現(xiàn)模擬電路、射頻電路的研究領(lǐng)域產(chǎn)生了極大的需求，所以本文將對(duì)由全部數(shù)字模塊組成的鎖相環(huán)進(jìn)行研究與分析。
　　本論文設(shè)計(jì)了兩種直接數(shù)字式頻率合成器(DDS)結(jié)構(gòu)有區(qū)別的全數(shù)字鎖相環(huán)。均使用解析濾

2、波器來得到輸入正弦信號(hào)的同相分量和正交分量，使用基于多級(jí)流水線坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算(CORDIC)結(jié)構(gòu)的反正切相位值獲取結(jié)構(gòu)來從輸入信號(hào)的同相分量和正交分量中得到原信號(hào)的相位值信息。使用一種不影響全數(shù)字鎖相環(huán)傳輸函數(shù)的相位展開結(jié)構(gòu)來增大相位差值的檢測(cè)范圍從而增大鎖定頻率范圍以及減小鎖定時(shí)間。使用傳統(tǒng)的二階比例積分濾波器作為環(huán)路濾波器，通過使用主導(dǎo)極點(diǎn)的方法，可以將帶有環(huán)路延遲的數(shù)字鎖相環(huán)轉(zhuǎn)化為一個(gè)二階系統(tǒng)，從而在瞬態(tài)行為上逼近理論上的二階系

3、統(tǒng)，同時(shí)能使我們的環(huán)路濾波器適用于帶有高階環(huán)路延遲的全數(shù)字鎖相環(huán)系統(tǒng)。在數(shù)控振蕩器的設(shè)計(jì)上，我們使用DDS來實(shí)現(xiàn)，先后設(shè)計(jì)了基于LUT結(jié)構(gòu)和基于CORDIC結(jié)構(gòu)的DDS。
　　本文對(duì)上述設(shè)計(jì)中的各模塊以及整體進(jìn)行了行為級(jí)建模、RTL設(shè)計(jì)，然后選取了合適的結(jié)構(gòu)，即二階解析濾波器、分別基于16級(jí)流水線CORDIC結(jié)構(gòu)的相位值獲取結(jié)構(gòu)和DDS結(jié)構(gòu)進(jìn)行了ASIC設(shè)計(jì)?；赟MIC0.13μm工藝，使用synopsys公司的ASIC設(shè)計(jì)工具