正向过零型全数字锁相环电路结构的研究与设计

发布时间：2023-04-07 00:14

　　锁相环电路的应用遍及通讯、控制和电子信息技术等方向,而全数字锁相环在许多方面已逐渐替代了模拟锁相环,全数字锁相环路稳定性更好、易于集成化,可靠性更高,还解决了模拟锁相环抗干扰能力弱、易受环境和温度影响、直流零点漂移及器件易饱和等诸多缺陷。当今,数字化技术已越来越成熟,因此,全数字锁相环也越来越受到世界各国相关领域学者的关注,其中锁相范围和锁相速度的提高、系统总功耗的降低是对改善全数字锁相环性能的关键问题。针对锁相系统锁相范围窄、锁相速度较慢、系统总功耗过高等问题,本研究提出了两种新型的全数字锁相环。一种是用可变相位累加器结构替代传统累加器电路结构。该环路的数字鉴相器采用了正向过零型鉴相器,其内部的延迟环节是由一组D触发器构成,数字环路滤波器和数控振荡器均采用可变相位累加器结构。这种锁相环可以扩大环路系统的锁相范围,降低系统总功耗;另一种是具有快速累加器电路结构的三阶全数字锁相环,该系统中数字环路滤波器中的积分器和数控振荡器均采用了快速累加器电路结构。本研究对所提出的锁相系统进行了数学建模,通过理论分析得出了使系统能够保持稳定的条件,并对系统的稳态性能进行了分析,选取了合适的稳态参数,然...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 文章的主要结构
第2章 全数字锁相环的系统结构与建模分析
    2.1 模拟锁相环
    2.2 全数字锁相环
        2.2.1 数字鉴相器
        2.2.2 数字环路滤波器
        2.2.3 数控振荡器
    2.3 锁相环的工作状态及性能指标
        2.3.1 锁相环的工作状态
        2.3.2 锁相环的捕获带和同步带
        2.3.3 锁相环的性能指标
    2.4 正向过零型全数字锁相环的建模与性能分析
        2.4.1 环路的稳定性分析
        2.4.2 系统跟踪误差
        2.4.3 锁相系统的仿真与分析
    2.5 三阶全数字锁相环的系统分析
        2.5.1 三阶锁相系统的稳定性分析
        2.5.2 三阶锁相系统的跟踪误差
        2.5.3 三阶锁相系统的仿真与分析
    2.6 本章小结
第3章 基于可变相位累加器的全数字锁相环设计
    3.1 新型全数字锁相环的结构和工作原理
    3.2 可变相位累加器(VPA)的电路结构
    3.3 可变相位累加器结构的数控振荡器与积分器的设计
    3.4 新型全数字锁相环的系统设计与实验验证
    3.5 结论
第4章 基于快速累加器的高阶全数字锁相环
    4.1 超前进位技术
        4.1.1 快速全加器的结构及工作原理
        4.1.2 快速全加器的电路结构
    4.2 基于快速累加器的高阶全数字锁相环设计方案
        4.2.1 数字环路滤波器与积分器的设计
        4.2.2 数控振荡器的设计
        4.2.3 高阶全数字锁相环的系统设计
    4.3 高阶全数字锁相环的系统仿真与实验验证
    4.4 结论
第5章 总结与展望
    5.1 研究工作总结
    5.2 未来展望
参考文献
发表论文及科研情况说明
致谢



本文编号：3784696