寬頻域自動(dòng)變?？刂频娜珨?shù)字鎖相環(huán)的研究.pdf

1、全數(shù)字鎖相環(huán)在通信、測(cè)量、調(diào)制解調(diào)、時(shí)鐘同步及自動(dòng)控制等領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，已經(jīng)成為各種電子設(shè)備中不可缺少的基本部件。與模擬鎖相環(huán)相比，全數(shù)字鎖相環(huán)有著更加明顯的優(yōu)勢(shì)，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(duì)系統(tǒng)性能的影響，具有更高的可靠性。全數(shù)字鎖相環(huán)各模塊均采用數(shù)字結(jié)構(gòu)，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(shù)字集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，全數(shù)字鎖相環(huán)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱

2、點(diǎn)。
　　全數(shù)字鎖相環(huán)的結(jié)構(gòu)模式不盡相同，但衡量其性能優(yōu)劣的主要指標(biāo)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(chǎn)生該矛盾的原因及解決辦法，針對(duì)傳統(tǒng)的全數(shù)字鎖相環(huán)電路參數(shù)不可調(diào)、鎖相速度慢及鎖相范圍窄的缺點(diǎn)，提出了一種寬頻域自動(dòng)變?？刂频娜珨?shù)字鎖相環(huán)。該系統(tǒng)主要由雙D觸發(fā)器型數(shù)字鑒相器、可變?？赡嬗?jì)數(shù)器構(gòu)成的環(huán)路濾波器、增減脈沖控制電路形式的數(shù)控振蕩器、可控分頻器、相位

3、測(cè)控模塊和頻率測(cè)控模塊構(gòu)成。相位自動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的相位誤差，對(duì)其進(jìn)行比較，并通過(guò)改變環(huán)路濾波器的相關(guān)參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)鎖相速度的調(diào)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(dòng)監(jiān)測(cè)模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸入信號(hào)的頻率，并控制分頻模塊，實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同頻率信號(hào)的快速鎖定，拓展了系統(tǒng)的鎖相范圍。
　　本文采用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)完成了環(huán)路系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真與分析，最后，采用FPGA予以硬件電路的實(shí)現(xiàn)。系