【正文】 2020 年 5 月 15 日 畢業(yè)設計（論文）誠信聲明書 本人鄭重聲明：在畢業(yè)設計（論文）工作中嚴格遵守學校有關規(guī)定，恪守學術規(guī)范；我所提交的畢業(yè)設計（論文）是本人在 指導教師的指導下獨立研究、撰寫 的成果，設計（論文）中所引用他人的文字、研究成果，均已在設計（論文）中加以說明；在本人的畢業(yè)設計（論文）中未剽竊、抄襲他人的學術觀點、思想和成果，未篡改實驗數據。 本設計（論文）和資料若有不實之處，本人愿承擔一切相關責任。在實際工程中所應用的鎖相環(huán)無論其功能和結構有何差別，其基本結構應 該都由三個基本部件（鑒相器、環(huán)路濾波器和壓 /數控振蕩器）構成。該鎖相環(huán)由 FPGA 實現，采用 Quartua II 和 Modelsim SE 作為軟件開發(fā)環(huán)境，其靈活性、速度優(yōu)化和資源控制都能夠更好的體現。 【關鍵詞】 全數字鎖相環(huán)（ ADPLL）， 比 例積分， FPGA ，環(huán)路濾波 The design of DPLL based on FPGA Abstract： The design is to design a secondorder digital phase locked loop, using theproportional integral algorithm instead of the traditional PLL loop filter and digitally controlled oscillator function of the phase accumulator. In practical engineering application of phaselocked loop, regardless of theirfunction and structure of the difference between the basic structure should consistsof three basic ponents (phase detector, loop filter and voltage / numerically controlled oscillator) .The main task of this design is to adopt the basic structure of the concrete realization of a new control and methods to design these three phaselocked loop implemented by the FPGA, used Quartua II and Modelsim SE as a software development environment, its flexibility, speed optimization and control of resources to better reflect. Design and debug this system, the need for late phaselocked loop data analysis .Recording and analyzing data including :Analysis of phaselocked loop system stability。 to adjust the system stability and phaselocked speed by adjusting the proportional and integral coefficients, good analysis chart. Key Words:ADPLL， Proportional integral， FPGA， Loop filter. 目錄 第一章 緒論 ................................................................................................................ 7 課題背景及意義 ............................................................................................ 7 國內外相關研究狀況 .................................................................................... 8 FPGA 技術與 Verilog HDL 語言簡介 ....................................................... 8 第二章 軟件方案選擇論證 ........................................................................................ 9 鑒相器（ DPD）程序設計實現方案 .......................................................... 10 環(huán)路濾波器（ DLF）的程序設計的實現方案 .......................................... 10 數字振蕩器（ DCO）的程序設計的實現方案 ......................................... 11 FPGA 程序設計實現方案 .......................................................................... 11 軟件設計系統(tǒng)時鐘的選擇 .......................................................................... 11 第三章 鎖相環(huán)系統(tǒng)介紹 .......................................................................................... 12 鎖相環(huán)系統(tǒng)的分類及性質 .......................................................................... 12 模擬鎖相環(huán) ........................................................................................ 12 數字鎖相環(huán) ........................................................................................ 12 鎖相環(huán)的性質 .............................................................................................. 13 帶寬 .................................................................................................... 13 線性 .................................................................................................... 13 鎖相環(huán)的工作原理與結構 .......................................................................... 13 鑒相器（ PD） ................................................................................... 14 環(huán)路濾波器（ LF） ........................................................................... 15 壓控振蕩器（ DCO） ....................................................................... 15 環(huán)路相位模型 .................................................................................... 16 環(huán)路的動態(tài)方程 ................................................................................ 17 第四章 鎖相環(huán)系統(tǒng)的軟件設計及仿真 .................................................................. 18 系統(tǒng)軟件設計要求 .................................................................................... 18 數字鑒相器（ DPD）的軟件設計及仿真 .................................................. 18 數字環(huán)路濾波器（ DLF）的軟件設計與仿真 .......................................... 20 數控振蕩器（ DCO）的軟件設計與仿真 ................................................. 21 鎖相環(huán)系統(tǒng)軟件設計中遇到的問題及解決方法 ...................................... 24 第五章 鎖相環(huán)系統(tǒng)的硬件環(huán)境及調試 .................................................................. 25 鎖相環(huán)系統(tǒng)的硬件環(huán)境： Altera DE2 開發(fā)板的介紹 .............................. 25 鎖相環(huán)系統(tǒng)的載入 DE2 開發(fā)析調試 ........................................................ 25 鎖相環(huán)系統(tǒng)硬件調試所遇到的問題及解決 方法 ...................................... 25 第六章 鎖相環(huán)系統(tǒng)相關參數的分析確定及數據的測試分析 ................................ 27 鎖相環(huán)系統(tǒng)相關參數的分析確定 .............................................................. 27 鎖相環(huán)系 統(tǒng)比例參數 PG、積分參數 IG 的確定 ........................... 27 鎖相環(huán)系統(tǒng)比例和積分計數限幅參數、控制參數 N 限幅參數的確定 .................................................................................................................... 27 數字鎖相環(huán)系統(tǒng)數據的測試分析 .............................................................. 28 鎖相環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 .......