數(shù)字鎖相環(huán)ppt課件-在線瀏覽
2025-06-17 18:11本頁面
【正文】 13對(duì)于第 k個(gè)取樣周期 Tk,有當(dāng)無控制時(shí) ,y有控制時(shí)周期以177。 作階躍式的改變。(72)《鎖相 技術(shù)》第 7章 數(shù)字鎖相環(huán) 所以 N是表示 2π弧度內(nèi)相位受控變化大小的一個(gè)量,也叫做模 2π內(nèi)狀態(tài)數(shù)。顯然 ,在這里 To/N=Tc,Tc為信號(hào)鐘的周期。其中信號(hào)鐘產(chǎn)生頻率 fc=mfo的窄脈沖序列。輸入輸出的脈沖 波形如圖 714(b)所示?！舵i相 技術(shù)》第 7章 數(shù)字鎖相環(huán) 圖 714另一種常用的 DCO方案 的環(huán)路量化相差 ,輸入信號(hào)最高工作頻率 fo應(yīng)按下式計(jì)算 :《鎖相 技術(shù)》第 7章 數(shù)字鎖相環(huán) 第 2節(jié) 位同步數(shù)字環(huán)實(shí)例上述四種類型數(shù)字鎖相環(huán)都可實(shí)現(xiàn) FM解調(diào)、位同步提取等功能。超前 — 滯后數(shù)字鎖相環(huán)組成如圖 715所示。超前 — 滯后數(shù)字鎖相環(huán)基本組成《鎖相 技術(shù)》第 7章 數(shù)字鎖相環(huán) 一、電路組成與說明電路實(shí)例是數(shù)字通信中常用的一種簡單的超前 —滯后位同步環(huán)路 ,未用序列濾波器 ,電路組成如圖 716所示。二、環(huán)路位同步原理《鎖相 技術(shù)》第 7章 數(shù)字鎖相環(huán) 圖 717 由分析可有 ΔT=To因 (T為輸入信號(hào)碼元寬度 )(76)三、性能分析為推導(dǎo)環(huán)路的基本方程 ,我們畫出環(huán)路相位校正過程的簡圖 ,如圖 719所示。對(duì)于輸入數(shù)字信號(hào) ,其第 k個(gè)輸入脈沖相位為(77)《鎖相 技術(shù)》第 7章 數(shù)字鎖相環(huán) 《鎖相 技術(shù)》第 7章 數(shù)字鎖相環(huán) 式中 θi(k)為以信號(hào)位速率的周期相位為參考的瞬時(shí)相位。(78)式中 θo(k)為以位速率信號(hào)的周期相位為參考的瞬時(shí)相位。θe(k)=θi(k)θo(k)當(dāng) θi(k)θo(k)＞ 0時(shí) ,Q［ θe(k)］ =+1θo(k+1)=θo(k)+Δ《鎖相 技術(shù)》第 7章 數(shù)字鎖相環(huán) 若用相位差形式寫出 ,有θe(k+1)θe(k)+Δ 這種情況是屬于自位同步器的常見情況 ,即輸出位同步信號(hào)的速率與輸入數(shù)字信號(hào)的位速率相同 ,只是起始相位錯(cuò)開一個(gè)數(shù)值。θe(k)=θi(k)θo(k)=θθo(k)(712)θo(k+1)=θo(k)+Δ(713)《鎖相 技術(shù)》第 7章 數(shù)字鎖相環(huán) 有初始條件 :θo(0)=0。θe(k+1)=θe(k)Δ由 (713)式與 (714)式可以看出 ,當(dāng) k取值很大時(shí) ,即環(huán)路處于鎖定狀態(tài)時(shí) ,輸出相位或者相位差仍存在著穩(wěn)態(tài)擺動(dòng)。 此外 ,還可看到 ,同步的建立過程除與初始位階躍值θ有關(guān)外 ,還與相位階躍變化量 Δ的大小有關(guān)。反之 ,θ越大 ,Δ越小 ,則建立時(shí)間愈長。所以同步建立時(shí)間為(715)《鎖相 技術(shù)》第 7章 數(shù)字鎖相環(huán) 若考慮到隨機(jī)輸入數(shù)字信號(hào) ,平均地約每二碼元才出現(xiàn)一次數(shù)字符號(hào)的轉(zhuǎn)換 ,也即通過微分、整流后的脈沖是平均 2T時(shí)間出現(xiàn)一次。因此 ,平均同步建立時(shí)間要比 (715)式加長一倍 ,即(716)《鎖相 技術(shù)》第 7章 數(shù)字鎖相環(huán) 當(dāng)環(huán)路未受控時(shí) ,輸入數(shù)字信號(hào)與環(huán)路 DCO信號(hào)之間存在有頻率差 (即位速率差 )。研究環(huán)路的頻率階躍性能 ,可以分析環(huán)路的捕捉性能及一旦信號(hào)發(fā)生中斷時(shí)的同步保持時(shí)間。(717)(718)《鎖相 技術(shù)》第 7章 數(shù)字鎖相環(huán) (719)(720)(725)《鎖相 技術(shù)》第 7章 數(shù)字鎖相環(huán) 第 3節(jié) ZC1—DPLL 的原理與性能它要求取樣器在輸入模擬信號(hào)的每一周 ,即在每兩個(gè)正斜率的過零交叉點(diǎn)之間取出一個(gè)樣品 ,這就要求數(shù)字壓控振蕩器 (DCO)在輸入信號(hào)的每一周送出一個(gè)窄取樣脈沖到取樣器。 《鎖相 技術(shù)》第 7章 數(shù)字鎖相環(huán) 圖 720《鎖相 技術(shù)》第 7章 數(shù)字鎖相環(huán) 一、環(huán)路方程與模型(726)數(shù)字壓控振蕩器 (DCO)輸出鐘脈沖信號(hào)的相位可表示為βo(k)=ωot(k)+θ2［ t(k)］ 因?yàn)殓娒}沖是一個(gè)周期性出現(xiàn)的信號(hào) ,在時(shí)間軸上每出現(xiàn)一次 ,鐘脈沖信號(hào)的相位就前進(jìn) 2π(rad)。θ1(t)=(ωiωo)t+θi(t)(730)這樣 ,取樣器在 t(k)時(shí)刻取得的取樣值可為 θ1［ t(k)］ =θ1(k),θ2［ t(k)］ =θ2(k)《鎖相 技術(shù)》第 7章 數(shù)字鎖相環(huán) 由 (727)與 (728)式有ωot(k)=2πkθ2(k)(732)代入 (731)式 ,可得=Asin［ θ1(k)θ2(k)］(733)式中］ 代表數(shù)字環(huán)路濾波器對(duì)其現(xiàn)時(shí)輸入某些先前輸入的運(yùn)算 ,則在第 k個(gè)取樣時(shí)刻 ,數(shù)字環(huán)路濾波器輸出可表示為 y(k)=D｛ Q［ Asinθe(k)］｝ 對(duì)于 DCO來說 ,第 k個(gè)取樣的周期為(737)《鎖相 技術(shù)》第 7章 數(shù)字鎖相環(huán) 因此 ,y(k)將控制第 (k+1)個(gè)取樣脈沖的周期 ,其控制量大小應(yīng)為 y(k) 換算為相位變更量則等于 Δ這樣 ,第 (k+1)個(gè)取樣脈沖的相對(duì)相位 ,亦即環(huán)路的輸出相位 θ2(k+1)為y(k)=θ2(k)+Δθe(k+1)θe(k)+Δ運(yùn)用 Z變換算子的環(huán)路模型 《鎖相 技術(shù)》
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