寬頻域自動變?？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、測量、調(diào)制解調(diào)、時鐘同步及自動控制等領(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，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(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)成為國內(nèi)外學者的研究熱

2、點。
　　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，提出了一種寬頻域自動變?？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、可變模可逆計數(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、測控模塊和頻率測控模塊構(gòu)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(guān)參數(shù)實現(xiàn)對鎖相速度的調(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(shè)計自動化技術(shù)完成了環(huán)路系統(tǒng)設(shè)計，并對所設(shè)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