数字式锁相环变带宽滤波器设计及其应用学习教案.pptx

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1、数字式锁相环变带宽数字式锁相环变带宽(di kun)滤波器设滤波器设计及其应用计及其应用第一页，共17页。锁相环的基本锁相环的基本原理原理第1页/共17页第二页，共17页。两种锁相环的比较两种锁相环的比较(bjio)模拟模拟模拟模拟(mn)(mn)锁相环锁相环锁相环锁相环数字数字数字数字(shz)(shz)锁相环锁相环锁相环锁相环第2页/共17页第三页，共17页。数字数字(shz)锁锁相环模型相环模型DPD的输入输出关系的输入输出关系(gun x)：DCO的输入输出关系的输入输出关系(gun x)：第3页/共17页第四页，共17页。数字数字(shz)传递函传递函数数H(Z)的特性也主的特性也主

2、要由滤波器的特性要由滤波器的特性F(z)决定！决定！系统系统(xtng)开环传递函数：开环传递函数：系统系统(xtng)闭环传递函数：闭环传递函数：第4页/共17页第五页，共17页。数字数字(shz)滤波器的设计分滤波器的设计分析析数字数字(shz)比例积分滤波器比例积分滤波器第5页/共17页第六页，共17页。系统系统系统系统(xtng)(xtng)闭环传递函数：闭环传递函数：闭环传递函数：闭环传递函数：系统系统(xtng)开环传递函数：开环传递函数：第6页/共17页第七页，共17页。此时系统存在此时系统存在(cnzi)闭环极点：闭环极点：其中其中(qzhng)，闭环零点闭环零点(ln din

3、)：系统稳定性边界条件：系统稳定性边界条件：第7页/共17页第八页，共17页。该数字系统该数字系统(xtng)环路的噪声带宽：环路的噪声带宽：K为数字系统的环路为数字系统的环路(hun l)带宽带宽第8页/共17页第九页，共17页。结果结果(ji gu)分析：分析：系统快速进入锁定状态系统快速进入锁定状态(zhungti)，增大，增大k;更好滤除噪声，减小更好滤除噪声，减小 k通过调节通过调节k1,k2 的数值的数值(shz)改变系统性能改变系统性能在初始锁定阶段，增大环路滤波器的参数在初始锁定阶段，增大环路滤波器的参数k及及k2，快速进入锁定状态，快速进入锁定状态系统锁定之后，减小系统锁定之

4、后，减小 k及及k2，增加系统噪声抑制能力，增加系统噪声抑制能力第9页/共17页第十页，共17页。数字数字数字数字(shz)(shz)锁相环特点锁相环特点锁相环特点锁相环特点(1)电路完全数字化，受外界和电源的干扰的可能性大大减小，电路容易集成电路完全数字化，受外界和电源的干扰的可能性大大减小，电路容易集成(j chn)，系统的可靠性大大提高。，系统的可靠性大大提高。(2)缓和甚至消除了模拟锁相环路中缓和甚至消除了模拟锁相环路中VCO的非线性以及的非线性以及(yj)运算放大器和鉴相器的零漂等对环路性能的影响。运算放大器和鉴相器的零漂等对环路性能的影响。(3)数字锁相环路的环路部件甚至整个环路都

5、可以直接用微处理机来模拟而实现。数字锁相环路的环路部件甚至整个环路都可以直接用微处理机来模拟而实现。(4)因模拟量转变为数字量所引入的量化误差和离散控制造成的误差，只要系统设计得当，均可以被忽略。因模拟量转变为数字量所引入的量化误差和离散控制造成的误差，只要系统设计得当，均可以被忽略。第10页/共17页第十一页，共17页。数字数字数字数字(shz)(shz)锁相环的应用锁相环的应用锁相环的应用锁相环的应用目前目前(mqin)，数字锁相环路已在数字通信、无线电电子学及电力系统自动化等领域中得到了极为广泛的应用。，数字锁相环路已在数字通信、无线电电子学及电力系统自动化等领域中得到了极为广泛的应用。第11页/共17页第十二页，共17页。第12页/共17页第十三页，共17页。第13页/共17页第十四页，共17页。第14页/共17页第十五页，共17页。第15页/共17页第十六页，共17页。Thank you第16页/共17页第十七页，共17页。