锁相技术论文
基于数字锁相技术的交流采样及其信号处理
研究与开发基于数字锁相技术的交流采样及其信号处理刘晖李多山(合肥联信电源有限公司，合肥230088)摘要现在一些场合对应急电源切换的时间要求越来越高，快速采集交流电压信号并进行实时处理，是实现准确快速切换的关键，本文采用TM S320L F2407作为逆变控制芯片，并在此基础上采用数字化锁相技术，R C低通滤波和谐波补偿处理等方法，实现了交流电压信号的准确与快速的实时采集，为应急电源的正确、快速切换控制奠定了基础。
关键词：D SP；同步采样；信号处理Sam pl i ng and D i s pos i ng of t he A C V ol t ageSi gna l B as ed on D i gi t e Phas e L ocked L oopLi H H H i Li D uoshan(L i anxi n P ow e r Suppl y C o．，L t d，Hef ei230088)A b st r a ct In s uch f i el ds，t he s w i t chi ng s peed be t w ee n bypas s of em er genc y pow er supp l y(E PS)and m ai n pow e r s uppl y be r eq ui red m or e st r i ct．So t hat，i t i s an i m p or t ant t o s am pl e and di s p os e of t heA C vol t age s i gna l f as t and accur at el y．A i nve rt er bas ed on T M S320L F2407chi p i s pre se nt ed，di gi t alphas e l ocked l oo p and R C l ow p as s and com pe ns at e d har m oni c er r o r m e t hods be t aken，i t re al i z e s am pl i ng and di s po s i ng of t he A C vol t age s i gna l f a st and ac c ura t el y，SO t ha t i t a l so e ns u r e t he s w i t chi ng pr oces s a cc ur a t e and r api dl y．K ey w or ds：D S P；s ynchr oni za t i on s am pl i ng；s i gnal di s p os e1引言现在对应急电源性能的要求越来越高，如：在某些不能断光源场合(隧道、地铁等)，采用的是高强气体放电灯(如高压钠灯、金属卤素灯等)，高强气体放电灯的特性均为：当断电时问大于5m s时，高强气体放电灯将断电熄灭，要等其冷却后才能重新启动，在这些场合必须实现戍急电源的快速切换。
锁相技术课程论文设计模版
目次1 引言 (1)2.原理分析 (2)2.1 鉴频 (4)2.2锁相环的工作原理 (5)2.3锁相鉴频器的工作原理 (6)3.systemview仿真过程 (7)3.1 建立仿真模型 (8)3.2 仿真结果分析 (9)4.结论 (10)5.参考文献 (11)1 引言鉴频器使输出电压和输入信号频率相对应的电路。
按用途可分为两类。
第一类用于调频信号的解调。
常见的有斜率鉴频器、相位鉴频器、比例鉴频器等，对这类电路的要求主要是非线性失真小，噪声门限低。
第二类用于频率误差测量，如用在自动频率控制环路中产生误差信号的鉴频器。
对这类电路的零点漂移限制较严，对非线性失真和噪声门限则要求不高。
实现调频信号解调的鉴频电路可分为三类，第一类是调频 -- 调幅调频变换型。
这种类型是先通过线性网络把等幅调频波变换成振幅与调频波瞬时频率成正比的调幅调频波，然后用振幅检波器进行振幅检波。
第二类是相移乘法鉴频型。
这种类型是将调频波经过移相电路变成调相调频波，其相位的变化正好与调频波瞬时频率的变化成线性关系，然后将调相调频波与原调频波进行相位比较，通过低通滤波器取出解调信号。
因为相位比较器通常用乘法器组成，所以称为相移乘法鉴频。
第三类是脉冲均值型。
这种类型是把调频信号通过过零比较器变换成重复频率与调频信号瞬时频率相同的单极性等幅脉冲序列，然后通过低通滤波器取出脉冲序列的平均值，这就恢复出与瞬时频率变化成正比的信号。
2原理分析2.1鉴频调频波(FM)解调称为频率检波，简称鉴频。
实现调频波解调的方法有很多，常见的方法有：a．斜率鉴频、相位鉴频、比例鉴频，这些鉴频器电路需要大量的电阻电容等元件，电路形式比较复杂不易于集成；b．移相乘积鉴频、脉冲均值鉴频，这些鉴频器易于集成，但移相乘积鉴频器内部噪声较大，脉冲均值鉴频器线性好、频带宽，但中心频率范围较低；c．锁相环鉴频，它是利用现代锁相技术来实现鉴频的方法，具有工作稳定、失真小、信噪比高等优点，所以被广泛应用在通信电路系统中。
锁相技术研究论文
锁相技术课程论文论文题目：数字锁相技术研究专业：信息类班级：信息班学号：姓名：指导教师：魏平俊201年5月数字锁相技术研究摘要随着光电技术和传感技术的飞速发展，经常遇到微弱信号被淹没在强噪声背景中的问题。
运用锁相放大器能够测量到传统方法无法测量的微弱量。
它是利用噪声与参考信号不相关，而被噪声淹没的被测信号与参考信号有着非常高的相关性的原理设计出来的。
根据相敏检波器的实现方式不同，锁相放大器可以分为模拟锁相放大器及数字锁相放大器，后者较之前者，具有更高的灵活性和准确性。
本课题研制了一种宽频带的数字锁相放大器，可以完成自动增益和相位可调整，最长积分时间为100s，适合于频率从10Hz 到10kHz，幅值从100nV到10mV 的微弱正弦信号检测。
测量结果表明，当采样点数N 大于8192 时，结果接近理论值。
数字锁相放大器是检测淹没在强噪声背景中微弱信号的仪器，市面上也有相关产品。
本课题中设计的能够测量nV级微弱信号的数字锁相放大器，测量精度高、方法灵活，此产品的研制成功，将具有巨大的理论意义和巨大的市场潜力。
关键词：锁相放大器；微弱信号；相关解调；TMS320VC54161-1课题背景科学技术发展到现阶段，极端条件下的物理实验已经成为深化认识自然的重要手段，这些现象的精密测量以及物质的微观结构与弱相互作用的研究，不仅促进了自然科学的发展，也为国民经济和国防建设创造了有利条件，引起了科学的重大革新。
随着电子技术的发展，对于众多的弱物理量，如弱光，小位移，微温差，小电容，微电导，弱磁，弱声及微振动等，一般均可通过各种传感器完成非电量到电量的转换，但由于弱物理量本身的不稳定，传感器的本底与测量仪器引入的噪声影响，不可避免会造成有用电信号被噪声淹没的不良结果。
这些噪声来自很多方面，如系统内部的白噪声、电子倍增噪声、表面态引起的闪烁噪声以及光的量子噪声，系统外部的温度涨落、地线污染、机械振动等环境噪声。
有时这些噪声的电平甚至远远大于被测信号电平[1]。
锁相技术课程的教学改革与实践 免费
锁相技术课程的教学改革与实践【摘要】锁相技术课程内容理论性强、抽象概念多、教学难度大、内容更新速度快。
为了开拓学生的视野、提高学生的学习兴趣，针对教学中存在的问题，从改进教学课件、增加实验课程以及采用Matlab软件等方面来探索如何提高课堂教学效果。
实践表明，通过以上教学方法的改革，教学质量得到了提高，教学实践取得了良好的效果。
[关键词] 锁相技术；教学课件；实验课程；Matlab软件0 引言锁相技术课程是我国高校信息与电子工程学科一门工程性和综合性都很强的专业基础课。
因此对学生的要求比其它课程高得多，仅靠传统的教学方法和手段，学生的学习积极性仍得不到最大程度的调动，往往达不到很好的效果。
聂翔等人通过针对锁相技术课程采用双语教学的方法，对如何在高等工程教育中融入双语授课、并提高双语教学效果进行了有益探讨。
孙娇燕将计算机引入锁相技术课程的教学中，用计算机来模拟锁相环路的捕捉过程和对其进行稳定性分析。
浙江工商大学信息与电子工程学院采用更加生动形象的PPT课件、Mat-lab应用软件、虚实结合的实验模式等多种辅助教学手段来改革传统的教学思路，使学生对锁相技术的基本概念、性质、方法等有更加透彻的理解，提高锁相技术课程的教学质量。
实践证明，通过以上三种教学方法的改进，取得了一定的教学效果。
因此，笔者将对改进教学课件、采用实验模式和Mat-lab应用软件的教学方法作详细的介绍。
1 改进PPT课件锁相技术课程内容抽象，特别是锁相环路的跟踪性能、噪声性能和捕获性能内容中，公式的数学推导过多，需要学生具有扎实的数学功底。
PPT课件应具备多样化形式，除介绍基本的公式内容外，还应增加Flash动画、图片、流媒体等形式，尽量将抽象的理论公式形象化。
比如在介绍一阶锁相环路的捕获、锁定与失锁内容时，由于一阶锁相环路是最基本的环路，是掌握二阶甚至更高阶环路特性的基础，必须详细讲解。
一阶锁相环路的瞬时频差与瞬时相差直接的关系为Oe（t）=△w。
一种新的过零锁相方法
第38卷第19期电力系统保护与控制Vol.38 No.19 2010年10月1日 Power System Protection and Control Oct. 1, 2010一种新的过零锁相方法刘海春，徐立智，谢少军（南京航空航天大学自动化学院，江苏 南京 210016）摘要：在中频电网中，由于信号频率较高且偏移较大，传统的过零锁相往往难以获得准确的锁相结果。
提出了一种新的过零锁相方法，即在电源信号的每个正向过零点通过对正弦表地址指针值与参考值之间的偏差进行PI调节，进而改变系统的采样周期，从而使锁相环的输出信号与电源信号保持同相。
该方法能实现在预定采样率下系统采样时间的闭环控制，特别适用于信号频率较高且偏移较大的应用场合。
建立了该方法的控制模型，并对其进行了分析。
利用DSP实验平台及400 Hz DVR 样机对该方法进行了实验验证。
关键词：锁相；动态电压恢复器；有源电力滤波器；采样时间；PI调节A new phase locking method with zero crossingLIU Hai-chun，XU Li-zhi，XIE Shao-jun（College of Automation Engineering，Nanjing University of Aeronautics & Astronautics，Nanjing 210016，China）Abstract：For the mid-frequency grid the signal is characterized with a relatively high frequency and a big variation of，frequency it，’s difficult to obtain an ideal phase locking for the typical phase locking method with zero crossing To cope with this．problem a new phase locking method with zero crossing is proposed which changes the sampling period of system by adjusting the ，，error of the practical and reference address pointer values of sine wave table at each zero crossing point with rising edge of signal through PI loop thus the output signal of PLL will be in phase with source signal，．The method realizes a close loop control of sampling time when the sampling rate is constant which is suitable especially for signal with a relatively high frequency and a big，variation of frequency．The control model of the method is built and analyzed．Finally the method is validated with a DSP experimental platform and a 400 Hz DVR prototype.Key words：phase locking；DVR；APF；sampling time；PI adjusting中图分类号： TM76 文献标识码：A 文章编号： 1674-3415(2010)19-0147-040 引言在并网逆变器[1]、电能质量控制器如动态电压恢复器（DVR）[2-3]、有源电力滤波器（APF）[4-5]等设备的研究应用中，锁相技术是一个基础性的技术。
锁相技术论文、
2013年5月15日数字锁相技术的广泛应用摘要：锁相技术在调制和解调、锁相技术在调制和解调、频率合成电路等很多领域应用极其广泛，频率合成电路等很多领域应用极其广泛，频率合成电路等很多领域应用极其广泛，随着技术的随着技术的发展，尤其是数字技术的发展，形成了一种高动态数字锁相环的设计方法。
采用EDA EDA 技术，技术，结合结合FPGA FPGA FPGA 芯片特点，运用硬件描述语言对数字锁相环进行了优化设计，这使得锁相技术的芯片特点，运用硬件描述语言对数字锁相环进行了优化设计，这使得锁相技术的应用更为广泛。
采用数字化锁相技术、RC 低通滤波和谐波补偿处理等方法，可以实现交流电压信号的准确与快速的实时采集，电压信号的准确与快速的实时采集，为应急电源的正确、为应急电源的正确、为应急电源的正确、快速切换控制奠定了基础。
快速切换控制奠定了基础。
快速切换控制奠定了基础。
面对面对单相有源功率因数校正（APFC ）电路电流畸变的问题，利用数字锁相环技术可以解决电流过零点以及峰值畸变的问题。
针对并网电流和电网电压的相位偏差做主动相位调整功能的问题提出了一种基于两者相位偏差的进行主动相位调整的新型数字锁相环技术，在实践中证明有很好的效果。
关键词：数字锁相技术，应急电源，电压采样，光伏并网逆变器1.引言锁相环锁相环( ( phase phase －－ locked loop) loop) 技术在调制和解调、调频和解调、频率合成电路和时技术在调制和解调、调频和解调、频率合成电路和时钟同步等很多领域应用极其广泛。
以前的锁相环通常采用模拟锁相环设计，由于容易受到电路物理特性影响等原因，路物理特性影响等原因，导致故障率相对较多，导致故障率相对较多，导致故障率相对较多，逐渐被数字锁相环技术取代，逐渐被数字锁相环技术取代，逐渐被数字锁相环技术取代，同时随着集成同时随着集成电路技术的发展，采用可编程逻辑器件电路技术的发展，采用可编程逻辑器件FPGA( FPGA( FieldProgrammable Gate Array) Array) 设计数字系设计数字系统，把整个数字系统的功能集成到一款芯片实现系统把整个数字系统的功能集成到一款芯片实现系统SOC SOC SOC 已变得越来越普及。
锁相环论文 2
《锁相技术论文》题目：锁相环基本工作原理院（系）信息科学与工程学院专业通信工程专业届别 2010级班级学号姓名任课老师摘要锁相环是指一种电路或者模块，它用于在通信的接收机中，其作用是对接收到的信号进行处理，并从其中提取某个时钟的相位信息。
或者说，对于接收到的信号，仿制一个时钟信号，使得这两个信号从某种角度来看是同步的（或者说，相干的）。
由于锁定情形下（即完成捕捉后），该仿制的时钟信号相对于接收到的信号中的时钟信号具有一定的相差，所以很形象地称其为锁相器。
锁相环最初用于改善电视接收机的行同步和帧同步，以提高抗干扰能力。
20世纪50年代后期随着空间技术的发展，锁相环用于对宇宙飞行目标的跟踪、遥测和遥控。
60年代初随着数字通信系统的发展，锁相环应用愈广，例如为相干解调提取参考载波、建立位同步等。
具有门限扩展能力的调频信号锁相鉴相器也是在60年代初发展起来的。
在电子仪器方面，锁相环在频率合成器和相位计等仪器中起了重要作用.。
关键词：锁相环、鉴相器、频率合成器、振荡器、AbstractPhase-locked loop is to point to a circuit or module, it is used in the receiver of communication, its function is to process the signals received, extract a clock phase information from it. Or, for the received signal, the generic a clock signal, make the two signals from some perspective is synchronous (or, coherent). Because the lock case (i.e., completion of capture), the imitation of the clock signal relative to the clock signal in the received signal has a certain difference, so it is vividly called the phase locking device.Phase-locked loop is used to improve initial television receiver's synchronization and frame synchronization, in order to improve anti-interference ability. In the late 1950 s with the development of space technology, phase lock loop used for space flight target tracking, telemetry and remote control. The early 60 s with the development of digital communication system, phase-locked loop is more widely used, for example for the extraction of coherent demodulation reference carrier, to establish a synchronous, etc. With extended threshold ability of FM signal phase locking phase is developed in the early 60 s. In terms of electronic instruments, phase-locked loop frequency synthesizer and plays an important role in phase meter and other equipment..Key words: phase lock loop and phase discriminator, frequency synthesizer,Oscillator,目录1 锁相环路的基本构成 (4)2 鉴相器 (4)3 环路滤波器 (6)4 压控振荡器 (8)5 参考文献 (9)1 锁相环路的基本构成锁相环是由鉴相器，环路滤波器和压控振荡器组成。
红外光谱仪 数字锁相
红外光谱仪数字锁相全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：红外光谱仪是一种广泛应用于化学、生物、医学等领域的分析仪器，它能通过检测不同样品吸收、散射、透射或反射红外辐射的方式，获得样品的组分信息。
随着科学技术的不断发展，红外光谱仪的性能和精度也在不断提高，其中数字锁相技术的应用使得红外光谱仪在信号处理方面具有更高的灵敏度和稳定性。
数字锁相技术是一种在信号处理中常用的技术手段，它通过将输入信号与参考信号进行相乘、滤波、积分等操作，提取出与参考信号同频率的成分。
在红外光谱仪中，数字锁相技术可以帮助减小噪声干扰、提高信号的信噪比，从而提高样品的检测灵敏度和分辨率。
数字锁相技术在红外光谱仪中的应用主要体现在以下几个方面：一、提高信号的稳定性和准确性。
数字锁相技术可以将原始信号与参考信号进行相乘、积分等操作，滤除干扰信号，提取出真实信号。
这样可以减小背景噪声的影响，提高信号的稳定性和准确性。
三、简化信号处理流程。
数字锁相技术可以直接对原始信号进行数字处理，减少了传统的模拟信号处理环节，简化了信号处理流程，提高了信号处理的效率。
第二篇示例：红外光谱仪是一种用于研究物质分子结构和化学组成的重要仪器。
它利用红外光的吸收特性来确定物质的分子结构和化学键的类型。
红外光谱仪的原理是根据物质对不同波长的红外光的吸收情况来分析样品的分子结构。
而数字锁相是红外光谱仪中的一个重要部件，用于处理和分析光谱数据。
数字锁相是红外光谱仪中的一个重要部件，用于处理和分析光谱数据。
数字锁相技术是一种通过数字信号处理技术来提取微弱信号的技术，主要用于测量和分析红外光谱中的吸收峰。
数字锁相通过将输入信号与参考信号进行乘积，然后通过低通滤波器滤除干扰信号，最终得到准确的分析结果。
数字锁相技术可以提高红外光谱仪的灵敏度和分辨率，使得分析结果更加准确和可靠。
在红外光谱仪的应用领域中，数字锁相技术发挥着重要作用。
它可以帮助科研人员更好地理解物质的分子结构和化学组成，为新材料和新药物的研发提供重要的支持。
锁相环论文
毕业设计（论文）论文题目：锁相环设计学生姓名：何宝园学号： 082006008专业：电子信息工程指导教师：程伟第1章绪论1.1 课题研究的目的意义本次进行研究的课题是全数字锁相环。
锁相环路是一种反馈电路，锁相环的英文全称是Phase-Locked Loop，简称PLL。
其作用是使得电路上的时钟和某一外部时钟的相位同步。
因锁相环可以实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪，所以锁相环通常用于闭环跟踪电路。
锁相环在工作的过程中，当输出信号的频率与输入信号的频率相等时，输出电压与输入电压保持固定的相位差值，即输出电压与输入电压的相位被锁住，这就是锁相环名称的由来。
锁相环在通信、雷达、测量和自动化控制等领域应用极为广泛，随着电子技术向数字化方向发展，需要采用数字方式实现信号的锁相处理。
因此，对全数字锁相环的研究和应用得到了越来越多的关注。
传统的数字锁相环系统是希望通过采用具有低通特性的环路滤波器，获得稳定的振荡控制数据。
对于高阶全数字锁相环，其数字滤波器常常采用基于DSP 的运算电路。
这种结构的锁相环，当环路带宽很窄时，环路滤波器的实现将需要很大的电路量，这给专用集成电路的应用和片上系统SOC（system on chip）的设计带来一定困难。
另一种类型的全数字锁相环是采用脉冲序列低通滤波计数电路作为环路滤波器，如随机徘徊序列滤波器、先N 后M 序列滤波器等。
这些电路通过对鉴相模块产生的相位误差脉冲进行计数运算，获得可控振荡器模块的振荡控制参数。
1.2 国内外研究现状1.2.1 锁相环技术的产生背景锁相环路诞生于20世纪30年代。
在40年代开始在电视接收技术中得到广泛应用。
此后空间技术的发展又极大的促进了锁相技术的发展，现已广泛应用于电子技术的各个领域。
随着数字电路技术的发展，数字锁相环在调制解调、频率合成、FM 立体声解码、彩色副载波同步、图象处理等各个方面得到了广泛的应用。
数字锁相环不仅吸收了数字电路可靠性高、体积小、价格低等优点，还解决了模拟锁相环的直流零点漂移、器件饱和及易受电源和环境温度变化等缺点，此外还具有对离散样值的实时处理能力，已成为锁相技术发展的方向。
电子科技大学硕士学位论文锁相源的...
第二章频率合成技术的理论基础‰砷小南№一嘞一＋警）．南∽。
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’图２—１６自由振荡的ｖｃ０和ＰＬＬ锁定后的ｖｃ０频谱图由此得出，在环路带宽内，输出信号的相位噪声主要由环路的噪声基底和参考信号的相位噪声决定；在环路带宽外，由ｖｃＯ的相位噪声决定。
环路可以改善Ｖｃｏ的近端相噪。
图２—１６为自由振荡的ｖｃＯ和ＰＬＬ锁定后的ｖｃＯ频谱图，可以看到ＰＬＬ对ｖＣ０近端相噪有明显改善。
．２１．电子科技大学硕士学位论文倍频器的测试框图如图３．７所示：图３．７倍频器的测试框图图３．８（ａ）９００ＭＨｚ信号实测图图３—８（ｂ）加滤波放大之后测试结果表明：３００姗ｚ信号三次倍频，倍频损耗为１４ｄＢｍ：从测试图中可以看出，ＨＳＭＰ３８２２管对倍频的偶次谐波分量很小，由于所采用的倍频管是反向并联的肖特基二极管对，极大的抑制了倍频器中的偶次谐波分量。
经过滤波放大之后，输出功率为１２．５ｄＢｍ，满足下一级倍频输入的要求．３．２．２Ｃ波段倍频此倍频链路的设计与上一级Ｌ波段倍频链的优化基本相同，只有选用的倍频器件型号与上一级不同，这里选用ＨｓＭｓ８２０２肖特基并联二极管对【２９１。
由于在测试仪器和设计框图上和上一节基本相同，这一节就不再作介绍。
１．ｃ波段滤波器优化这里采用的是平行耦合线滤波器结构，滤波器的主要性能指标：频率范围：４．３ＧＨｚ４．７ＧＨｚ通带衰减：≤３ｄＢ带外衰减：＞４０ｄＢ（＜３．６ＧＨｚ，＞５．４ＧＨｚ）按此设计第一次加工出来的滤波器频率上偏３００ＭＨｚ，因此重新设计时候将中心频率设定为４．４ＧＨｚ，频率范围为：４．２ＧＨｚ￣４．６ＧＨｚ，设计出来满足要求。
在ＡＤｓ２００５Ａ里仿真结果如图３—９（ａ）所示，图３．９（ｂ）为加工后的实物图，图３．９（ｃ）第三章Ｗ波段频率源研制为标量网络分析仪的测试结果：＝Ｓ淞二男蹼掣／ｌ｛卜／ｌｌ懈．Ｇ｝证图３．９（ａ）ｃ波段滤波器仿真结果３—９（ｂ）ｃ波段滤波器实物图图３．９（ｃ）ｃ波段滤波器实测结果测试结果：带内衰减为２．２ｄＢ，带外抑制大于４０ｄＢ：第二次加工的滤波器与仿真结果基本一致，没有出现第一次的频率上偏闯题，第一次加工的滤波器中心频率上偏３００姗ｚ的问题，可能跟加工误差与加工精度有关系．２．Ｃ波段倍频器优化本级倍频链采用Ａ鲫髓ｌ公司的ＨｓＭｓ８２０２肖特基势垒二极管作为倍频管，在ＡＤＳ仿真软件中建立电路拓扑结构，倍频器输入输出匹配电路均采用单支节阻抗匹配。
锁相技术
锁相技术结课论文题目：数字锁相技术的应用学院： xxxxxxxxxxx学院专业班级：xxxxxxxxxxx班任课教师： xxx姓名： x x学号： xxxxxxxx日期： 2010年01月数字锁相技术的应用摘要锁相技术在工业测量和控制领域中有着广泛的应用，其实质是一种相位的负反馈系统。
在线式UPS系统中，逆变器和市电可以看作是两个电压源，二者之间存在切换的过程，由于切换开关不是理想的，切换需要一定的时间，在切换的瞬间二者的输出波形可能不一致。
一方面波形的差别叮能会造成供电的中断，另一方面也可能会产生两个电压源之间的环流，特别是采用静态开关切换的时候，容易造成器件的损坏。
为了保证切换过程的安全，必须将逆变器输出和市电输出锁相，使二者具有相同的相位和幅值。
相同的道理，锁相同步在多台UPS并机和多台UPS构成冗余系统时也是必需的。
UPS的逆变器输出相位可以和市电保持一致，但输出波形的幅度要保持一致则违背了UPS的功能，所以，通常UPS锁相的目标是在保证相位一致的情况下保持幅度近似相等。
关键词锁相技术环路滤波器锁相环数控振荡器模拟仿真正文一、锁相技术的概念锁相技术也是锁相环技术。
锁相环是指一种电路或者模块,它用于在通信的接收机中,其作用是对接收到的信号进行处理,并从其中提取某个时钟的相位信息。
或者说,对于接收到的信号,仿制一个时钟信号,使得这两个信号从某种角度来看是同步的（或者说,相干的）。
由于锁定情形下（即完成捕捉后）,该仿制的时钟信号相对于接收到的信号中的时钟信号具有一定的相差,所以很形象地称其为锁相器。
而一般情形下,这种锁相环的三个组成部分和相应的运作机理是：1 鉴相器：用于判断锁相器所输出的时钟信号和接收信号中的时钟的相差的幅度;2 可调相/调频的时钟发生器器：用于根据鉴相器所输出的信号来适当的调节锁相器, 内部的时钟输出信号的频率或者相位,使得锁相器完成上述的固定相差功能;3 环路滤波器：用于对鉴相器的输出信号进行滤波和平滑,大多数情形下是一个低通滤波器,用于滤除由于数据的变化和其他不稳定因素对整个模块的影响。
基于数字信号处理的数字锁相技术研究
基于数字信号处理的数字锁相技术研究第一章绪论锁相技术是一种基于相位同步的信号处理技术，被广泛应用于光电通信、精密测量、信号恢复等领域。
数字锁相技术是一种数字信号处理方法，能够实现高频、高精度的锁相。
本文就基于数字信号处理的数字锁相技术进行研究，探究数字锁相技术的原理、算法和应用。
第二章数字锁相技术原理数字锁相技术是基于数学算法和数字信号处理的技术，它的运算过程主要涉及到数字信号的数字化、数字滤波、采样计算等过程。
数字锁相技术近些年来逐渐得到应用，并且受到广泛关注。
1. 数字锁相技术基本原理数字锁相技术的基本原理是，利用数字滤波器将输入信号进行滤波，产生指定的频率分量。
然后利用数字相位检测器对输入信号的相位进行检测，将相位的变化与指定的参考信号相比较，从而实现精度更高的锁相。
2. 数字锁相技术特点数字锁相技术受到了数字信号处理技术的贡献，具有许多优越的特点。
例如，数字锁相技术能够实现较高的相位精度和高灵敏度、较低的功耗和噪声、快速响应时间和宽带宽等特点。
第三章数字锁相技术算法数字锁相技术是基于算法的技术，许多锁相算法被用于数字锁相技术的实现。
其中，数字相位检测器是常用的算法之一。
1. 数字相位检测器数字相位检测器是一种基于归零交叉检测的算法，常用于实现数字锁相技术。
数字相位检测器能够检测输入信号与参考信号之间的相位差，并输出一个数字信号表示相位差。
2. 相位锁定环算法相位锁定环算法也是一种常用的数字锁相算法。
相位锁定环算法通过采用负反馈的方式，实现对参考信号进行相位检测，并通过输出信号反馈到数字滤波器以实现锁定循环。
第四章数字锁相技术应用数字锁相技术已经在许多领域得到广泛应用。
例如，数字锁相技术可以用于高精度的频率测量、频率合成、相位锁定和调制解调。
1. 频率测量数字锁相技术能够实现高精度、高带宽的频率测量，因此被广泛应用于频率测量领域。
数字锁相技术是基于高速计数器进行频率计算的，能够实现米波级别的高精度测量。
锁相技术
<<频率合成技术>>报告**:***学号:***************:***报告要求:1、锁相技术的发展历史2、频率合成技术的应用3、设计锁相电路一、锁相技术的发展历史频率源是现代电子系统的重要组成部分，被称为许多电子系统的“心脏”。
在通信、雷达和导航等设备中，它既是发射机的激励信号源，又是接收机的本地振荡器；在电子对抗设备中，它可以作为干扰信号发生器；在测试设备中，它可以作为标准信号源。
随着现代电工电子技术的不断发展，人们对频率源的要求越来越高。
性能卓越的频率源均通过频率合成技术来实现。
频率合成技术，就是将一个(或多个)基准频率变换成一个(或多个)合乎质量要求的所需频率的技术。
频率合成技术的理论形成于二十世纪三十年代左右，到现在大概经历了三代的发展过程。
1、第一代一直接模拟频率合成(DAFS)技术直接模拟频率合成(Direct Analog Frequency Synthesis)技术是一种早期的频率合成技术，原理简单，易于实现。
它由模拟振荡器产生参考频率源，再经谐波发生器产生一系列谐波，然后经混频、分频和滤波等处理产生大量的离散频率。
根据所使用的参考频率的数目不同可分为非相关合成方法和相关合成方法两种类型。
非相关合成方法使用多个晶体参考频率源，所需的各种频率分别由这些参考源提供。
它的缺点在于制作具有相同频率稳定性和精度的多个晶体参考频率源既复杂又困难，而且成本很高。
相关合成方法只是用一个晶体参考频率源，所需的各种频率都由它经过分频、混频和倍频后得到，因而合成器输出频率的稳定性和精度与参考源一样。
直接模拟频率合成方法的优点是频率转换时间短、相位噪声低，但由于采用大量的混频、分频、倍频和滤波等模拟硬件设备，使频率合成器的体积大、成本高、结构复杂、容易产生杂散分量，大多数硬件的非线性影响难于抑制。
2、第二代——基于锁相环(PLL)的间接频率合成技术锁相环是间接频率合成技术中的一个关键部分，它是一个负反馈环路，是一个实现相位自动锁定的控制系统，其输出信号与参考信号相位同步，简称PLL(Phase Locked Loop)。
脉冲锁相技术及其应用
用 中 ， 现 高 稳 定 度 及 高 纯 度 的射 频 载 波 主 要 是 通 实
保 持 鉴 相 器 输 出 电压 ：
Ｕ ｄ＝ Ｋｄ ｉ ０ 。 ｓｎ 。
选 取 的取 样 脉 冲 的 倍 数 Ｎ。 由于 此 处 的 鉴 相 器 经 常 采 用 肖特 基 二 极 管 构 成 ， 在 目前 已知 的 鉴 相 器 中 它 具 有 最 低 的基 底 噪 声 ， 此 该 环 路 的 输 出 噪 声 将 主 因 要 由参 考 源 噪 声 及 其 倍 频 次 数 Ｎ 决 定 ； 山＞＞山 当 时 ， 以 由上 式 发 现 ， 成 器 输 出相 位 噪 声 主 要 取 决 可 合
Ｉ程实践
于 Ｖ Ｏ的 输 出 噪 声 ｖ Ｃ 。 技术 ， 电路 基 本 形 式 如 下 图 ３所 示 。 图 ３中 ， 人 参 考 信 号 在 参 考 信 号 放 大 器 集 电 输
极 形 成 谐 振 ， 变 压 器 次 级 耦 合 到 阶 跃 二 极 管 经 （Ｊ Ｉ 两 端 生 成 脉 冲 串 ， 中 第 Ｎ 次 （ ＝２ ０ 或 ２５ ） 其 Ｎ ２ ２ １谐 波 在 混 频 二 极 对 管 （ Ｓ ６） Ｈ ＭＳ一２ １ ） 与 振 荡 ８２ 中 信 号 鉴 相 ， 相 输 出 经 环 路 滤 波 后 控 制 振 荡 器 输 出 鉴 频 率 变 化 。 为 保 证 不 发 生 错 锁 现 象 ， 荡 器 不 仅 要 振
倍 频 的 目的 。
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CMOS锁相环和延迟锁相设计与研究（北大硕士论文）
北 京 大 学硕士研究生学位论文CMOS锁相环和延迟锁环设计与研究*名：***学号： ********系别：计算机科学与技术系专业：微电子学与固体电子学研究方向：专用集成电路设计导师：吉利久教授二〇〇二年五月声明著作权声明任何收存和保管本论文各种版本的单位和个人，未经本论文作者授权，不得将本论文转借他人并复印、抄录、拍照、或以任何方式传播。
否则，引起有碍作者著作权益之问题，将可能承担法律责任。
原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
作者：窦训金日期：2002年5月12日摘要锁相环作为现代时钟电路的重要组成部分，已经成为超大规模集成电路中必不可少的一个模块，几乎所有的数字集成电路中都采用锁相时钟产生电路来提供片内高速时钟。
随着SoC技术的出现，作为IP建库的重要内容，对锁相环电路的研究和设计也具有了更加重要的意义。
本文首先简要介绍了锁相技术的历史和发展，及其现状与研究方向。
第二章中对锁相环的原理和各种特性进行了详细的介绍，主要包括相位/频率响应、稳定性和噪声特性等方面的分析。
第三章给出了各种典型的锁相环子模块电路和系统结构，重点介绍了鉴频鉴相器、电荷泵和压控振荡器这三个主要模块。
第四章中，提出了几种新型锁相环子模块电路结构，包括改进的双边鉴频鉴相器、新型电流型压控振荡器和新型延迟锁环频率合成电路，同时分别对它们的性能进行了分析，并将之与典型电路结构加以比较。
最后，对整个锁相环的设计和研究进行了总结。
本文设计的锁相频率合成器采用上海贝岭1.2µm CMOS工艺实现，完成了全部电路的设计、仿真及版图的设计，并通过了版图提取和后仿真。
关键词：锁相环、时钟产生、频率合成、鉴频鉴相器、电荷泵、压控振荡器、相位噪声、延迟锁环AbstractAs one important part of modern clock generator circuits, PLL (Phase Locked Loop) has played an extremely important role in VLSI circuits. Today, in most digital ICs, PLL clock generators are used to provide on-chip high-speed clock. For recently-emerged SoC (System on a Chip) technology, PLL circuit, as an important IP block, is well worthy of further design and research.In this paper, we firstly introduce the history and evolution of phase locked technologies as well as the state of the art in it. The second chapter presents the principle and main features of PLL, including the analysis of phase/frequency response, stability and phase noise, etc. Some typical sub-circuit blocks are described in chapter three, mainly on PFD (Phase/Frequency Detector), CP (Charge Pump) and VCO (V oltage-Controlled Oscillator). In chapter four, novel sub-circuit blocks are presented, including an improved biPFD, a new current-mode VCO and a new DLL (Delay-Locked Loop) frequency synthesizer. Their operations and features are also analyzed as well as compared with other typical circuits. At last, a conclusion is followed.All the design is based on Shanghai Belling 1.2µm CMOS technology. We have finished the circuits design, simulation and layout design, also passed DRC, ERC, LVS and post-simulation on design corners.Key Words：Phase Locked Loop、Clock Generator、Frequency Synthesizer、Phase/Frequency Detector、Charge Pump、V oltage-ControlledOscillator、Phase Noise、Delay-Locked Loop目录第一章引言 (1)§1锁相技术的基本概念 (1)§2锁相技术的历史和发展 (1)§3锁相环路的基本特征 (2)§4锁相技术的现状和研究方向 (3)第二章锁相环路基本原理与分析 (5)§1锁相环的组成 (5)1.1 基本结构 (5)1.2 鉴相器 (5)1.3 环路滤波器 (7)1.4 压控振荡器 (7)§2环路相位模型和基本方程 (9)§3锁相环路的频率响应和稳态相差 (10)3.1 频率响应 (10)3.2 稳态相差 (10)3.3 不同环路的频率响应和稳态相差 (12)§4锁相环路的同步、跟踪和捕捉 (17)4.1 同步过程 (17)4.2 捕捉过程 (18)§5 锁相环稳定性分析 (20)5.1 锁相环稳定性的概念 (20)5.2 稳定性判据 (20)5.3 几种环路的稳定性条件 (22)§6锁相环噪声分析 (24)6.1 环路噪声的概念 (24)6.2 环路噪声注入模型 (25)6.3 减小环路噪声的措施 (25)§7电荷泵锁相环 (26)7.1 电荷泵锁相环结构 (26)7.2 环路基本方程 (26)7.3 环路稳定性分析 (27)§8延迟锁环 (30)§9小结 (31)第三章锁相环子模块电路结构 (34)§1鉴频鉴相器 (34)1.1 基于触发器型的鉴频鉴相器 (34)1.2 预充电式鉴频鉴相器（ptPFD） (35)1.3 nc-级鉴频鉴相器（ncPFD） (37)§2电荷泵 (39)2.1 传统电荷泵结构 (39)2.2 差分式电荷泵 (41)2.3 对称负载的电荷泵结构 (42)§3各种压控振荡器结构 (43)3.1 反相器型压控振荡器 (43)3.2 电流模压控振荡器 (43)3.3 差分型压控振荡器 (45)§4小结 (49)第四章锁相环和延迟锁环电路设计 (51)§1鉴频鉴相器设计 (51)1.1 单边鉴频鉴相器和双边鉴频鉴相器电路结构 (51)1.2 upPFD、dnPFD和biPFD鉴相特性比较 (53)1.3 upPFD、dnPFD和biPFD的优缺点 (54)1.4 改进的双边鉴频鉴相器 (55)1.5 新型biPFD和原有biPFD仿真结果比较 (60)§2电荷泵设计 (62)§3环路滤波器设计 (65)§4压控振荡器设计 (66)4.1 简单电流型压控振荡器 (66)4.2 电流型压控振荡器结构改进 (68)§5环路仿真结果 (71)§6延迟锁环频率合成研究 (74)6.1 延迟锁环（DLL）频率合成原理 (74)6.2 频率合成电路结构 (75)6.3 新型频率合成电路 (78)§7小结 (79)第五章结论 (82)致谢 (83)第一章引言§1锁相技术的基本概念锁相是相位锁定的简称，其具体含义是相位同步的自动控制，或者说是利用相位自动调节的方法实现两个信号的相位同步。
毕业设计(论文)-数字锁相环4046的锁相和压控振荡原理传感器采集设计
摘要测量汽车转速是车辆工程重要组成部分。
本文是基于利用数字锁相环4046的锁相和压控振荡原理配合合理的传感器采集信号。
本文是利用点火信号的磁电感应转换而来的转速信号，然后经过限幅和电压比较将信号转换成方波即脉冲的形式，经过处理后的信号送给数字锁相环4046的输入信号端口，采用4046的第二相位比较器，当输出信号的相位与输入信号的相位差恒定时，输出信号频率为输入信号频率的整数倍。
频率大小取决于相位比较器的输出信号经低通滤波处理后的电压和6、7管脚间的电容和11、12管脚上外接的电阻的大小。
4046的输出信号经计数器计数，数据锁存后，送给译码电路，译码输出驱动共阴极发光二极管，直接显示测量结果。
本文的方案将用于不同气缸的汽车转速的测量，具有一定的实用价值和应用前景。
关键词：信号转换，压控振荡，相位差，低通滤波，测量转速AbstractMeasuring vehicle speed vehicles is an important component of the project. This paper is based on the use of digital PLL lock-in the 4046 and VCO with the principle of reasonable acquisition sensor signal.This is the use of the ignition signal magnetic induction converted speed signals Then after limiting and voltage comparator of the square wave signal isconverted into the form of pulses, After treatment, the signal given to the 4,046 DPLL input signal ports, The use of 4046 compared with the second phase, when the output signal phase of the input signal with a constant phase difference, output signal frequency of the input signal frequency integer multiples. Frequency depends on the size of phase comparison of the output signal by the low-pass filter after the voltage and 6, 7 pin capacitance between the pin on 11, 12 and the external resistor size. 4046 output signal Counting, data latches, gave decoding circuit, Decoding the total output driving LED cathode direct measurement results show.In this paper, the program will be used for different cylinder motor speed measurement, has some practical value and prospects.第一章 引言1.1锁相环基本原理一个典型的锁相环（PLL ）系统，是由鉴相器（PD ），压控荡器（VCO ）和低通滤波器（LPF ）三个基本电路组成，如图1，Ud = Kd (θi –θo) U F = Ud F （s ）θi θo 图11.1.1．鉴相器（PD ）构成鉴相器的电路形式很多，这里仅介绍实验中用到的两种鉴相器。
百度文库-几篇老但有用的关于锁相环技术的文献
1、孔蕙,李贻斌,赖昌干,王玉彬.锁相技术在数据采集系统中的应用.山东电子,1995,4,11-12. 该文献详细论述了利用锁相技术实现同步跟踪采样，系统地给出了锁相环路的数学模型，并找到了一种行之有效的选择环路参数的新方法，从而使同步电路工作非常稳定。
2、谭晓莲,杨志坚.锁相技术在单片机无功功率测量中的应用.北京科技大学学报,1995,17(6):547-551. 该文献介绍了提高采样精度的锁相环同步采样技术，适用于电网有畸变及频率有波动的电网测量，并提出了实现方案。
电力系统中传统的补偿方法是以功率因数作为参照标准进行补偿装置的投切控制，这种补偿方式无法做到对电网无功分量的完全平衡，甚至在电网低负荷运行时，易产生过补或欠补的投切振荡.它对电网产生频繁的冲击，不仅影响补偿装置的可靠性和使用寿命，还影响到电网和用户设备的安全运行.近年来提出了以无功功率作为参照标准进行无功全量程补偿.为实现这一方法，无功功率的测量则成为无功补偿控制中必须研究的课题.本文介绍采用锁相技术实现对电网电压及电流的同步采样，以提高用单片机进行无功功率测量的精度.
3、张建民.利用锁相环路实现程控频率合成技术的设计分析.太原重型机械学院学报.2000,21(4):274-278. 本文简要地叙述了应用锁相环路实现信号合成的基本原理。
采用通用CMOS数字集成锁相环路CD4046，由MCS-518031单片机设定预置值给定时器T1形成标频,并用定时/计数器8253为分频器，由锁相环路产生各种离散的频率输出，实现可程控频率合成技术的设计分析。
锁相
摘要随着现代通信、雷达、电子侦察和对抗技术的飞速的发展，对作为核心部件的频率合成器的性能指标提出了越来越高的要求，宽频带、高频率分辨、低捷变时间、高频率稳定度、低相位噪声、低杂散、能程控等。
这些技术要求用普通的模拟电路技术是很难达到的，频率合成技术是产生大量高精度、高稳定度频率信号的主要技术。
小数分频频率合成器则是近年来出现的一种新技术，它与传统的整数分频频率合成器相比具有频率分辨率高、相位噪声低等优点。
本文介绍了锁相环和频率合成技术的基础理论，并对小数分频锁相环频率合成器及其实现技术进行了探讨。
ABSTRACTToday, as the electronic technology is developing fantastically fast, the request for higher performance of synthesizers is put forward, wide frequency range, high frequency resolution, low jump time, low phase noise, high spurious restraining and controlled by program. These requirements are too hard to be reached by using normal analog circuit. Frequency synthesizer is the key technology to produce a great deal of high resolution, high stabilization frequency signal.Fraction-N phase locked loop (FNPLL) frequency synthesizer has been appeared in recent years. It has the advantage of high frequency resolution and low phase noise when compared with traditional Integer-N phase locked loop (NPLL) frequency synthesizer.In this paper the basic theory of phase locked loop (PLL) and frequency synthesizer technology were introduced, the theory and implement of FNPLL frequency synthesizer were discussed too.目录一、锁相环基本原理 (4)1.1锁相环原理及组成 (4)1.2 锁相环路的相位模型及其基本方程 (4)二、频率合成基本原理 (5)2.1频率合成概念 (5)2.2频率合成器及其技术指标 (5)2.2.1频率范围 (5)2.2.2频率间隔（频率分辨率） (6)2.2.3频率转换时间 (6)2.2.4准确度与频率稳定度 (6)2.3频率合成器的类型 (6)2.3.1直接式频率合成器（DS） (6)2.3.2间接式频率合成器（IS） (6)2.3.3直接数字式频率合成器（DDS） (7)三、Σ-△小数分频锁相环频率合成器 (7)3.1锁相环频率合成器的发展 (7)3.2 Σ-△小数分频锁相环频率合成器工作原理 (7)四、结束语 (9)一锁相环基本原理1.1 锁相环原理及组成PLL是一种反馈控制电路，其特点是：利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号的频率和相位。
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锁相技术课程论文论文题目：锁相技术双环频率合成器设计专业：信息类班级：信息113班学号：**********姓名：指导教师：魏平俊教授2014年5月锁相技术双环频率合成器设计（中原工学院信息113班）摘要本文主要介绍了锁相环和锁相频率合成的数学模型，工作原理及频率合成器的应用。
双环频率合成器的优点是杂波抑制度高、调试方便；缺点是频率转换速度比直接合成慢。
频率合成器是电子系统的心脏，是决定电子系统性能的关键设备，随着通信、数字电视、卫星定位、航空航天、雷达和电子对抗等技术的发展，对频率合成器提出了越来越高的要求。
频率合成技术是将一个或多个高稳定、高精确度的标准频率经过一定变换，产生同样高稳定度和精确度的大量离散频率的技术。
频率合成理论自20世纪30年代提出以来，已取得了迅速的发展。
关键词锁相环锁相环数学模型锁相环相位模型频率合成器双环频率合成器的工作原理双环频率合成器的原理图1．1．1.引言双环频率合成器的设计实现避免了一些单环频率合成器的缺点，有助于辅助环的性能改善，使频率合成器得到了更广泛的应用。
也锻炼了我的思考能力，学会灵活运用软件，有助于我综合能力的提高。
锁相环是种以消除频率误差为目的的反馈控制电路，但它的基本原理是利用相位误差电压去消除频率误差，所以当电路达到平衡状态之后，虽然有剩余相位误差存在，但频率误差可降低到零，从而实现无频差的频率跟踪和相位跟踪。
锁相环由三部分组成，它包含压控振荡器，鉴相器和环路滤波器三个基本部件，三者组成一个闭合环路，输入信号为，输出信号为，反馈至输入端。
2、鉴相器鉴相器是使输出电压与两个输入信号之间的相位差有确定关系的电路。
表示其间关系的函数称为鉴相特性。
鉴相器是锁相环的基本部件之一，也用于调频和调相信号的解调。
3、振荡器对振荡器的要求有：低相位噪声，频率精确度，宽调谐范围，调谐线性度，宽带调制能力，低功耗，小尺寸，可以集到芯片上。
1．1．2 锁相环的数学模型1．1．3 锁相环的线性化相位模型图2 锁相环的线性化相位模型当输入与输出的相位线性化差小于30度是，鉴相器可以线性化。
线性化后的锁相环相位模型如图2。
1．1．4锁相环的频率特性1.锁相环路的捕捉特性当环路未加输入信号ui(t)时，VCO 上没有控制电压，它的振荡频率为ωr 。
若将频率ωi 恒定的输入信号加到环路上去，固有频差（起始频差）Δωi=ωi-ωr ，因而在接入ui(t)的瞬间，加到鉴相器的两个信号的瞬时相位差相应地，鉴相器输出的误差电压ud(t)=Adsin Δωit 。
显然，ud(t)是频率为Δωi 的差拍电压。
下面分三种情况进行讨论：(1)Δωi(t)较小，即VCO 的固有振荡频率ωr 与输入信号频率ωi 相差较小。
(2)Δωi 较大，即ωr 与ωi 相差较大，使Δωi 超出环路滤波器的通频带，但仍小于捕捉带Δωp 。
0()()te i i t t dt t ϕωω=∆=∆⎰（3）Δωi很大，即ωr与ωi相差很大，使Δωi不但远大于环路滤波器的通频带，而且大于捕捉带Δωp。
2.锁相环路的跟踪特性当环路锁定后，如果输入信号频率ωi或VCO振荡频率ωo发生变化，则VCO 振荡频率ωo跟踪ωi而变化，维持ωo=ωi的锁定状态，这个过程称为跟踪过程或同步过程。
相应地，能够维持环路锁定所允许的最大固有频差|Δωi|，称为锁相环路的同步带或跟踪带，用ΔωH表示。
2．1双环频率合成器工作原理2．1．1双环频率合成器环概念1.频率合成器是指能对频率进行加减乘除运算，将一个或几个标准频率变成多个频率的电子装置。
2.频率合成器的主要性能指标：（1）频率范围：频率范围是指频率合成器输出频率的最小值和最大值之间的变化范围。
（2）频道数与频道间隔：频道数是指频率合成器所能提供的频率个数。
频道间隔是指两个相邻频道之间的频率差。
（3）频率转换时间:频道转换时间是指频率合成器从某一频率转换为另频率所需要的时间，它包括频道置定时间以及捕捉时间。
（4）长期频率稳定度：长期频率稳定度是指一天以上时间范围内的频率稳定度，它主要是由振荡器器件老化，环境温度和湿度变化等因素引起的。
（5）噪声性能频谱纯度和短期频率稳定度和瞬间频率稳定度。
3．频率合成器分为直接式频率合成和锁相式频率合成以及直接数字式频率合成。
该课题所设计的双环频率合成器主要是锁相式频率合成。
锁相式频率合成器又称间接式频合器，是在20世纪50年代出现的第二代频率合成技术。
它利用一个或多个锁相环来完成频率变换任务。
目前已有许多频率合成器专用锁相集成电路，给制作体积小、性能好、价格低的频率合成器带来了极大的方便。
这种方法的优点是杂波抑制度高、调试方便；缺点是频率转换速度比直接合成慢。
这种方法仍在广泛使用中。
2．1．2双环频率合成器原理图3 双环频率合成器图3是双环频率合成器的方框图。
环路分主环（I）和辅助环（II），它们通过混频器MX结合在一起。
主环提供输出，由于它的参考频率fr1，与单环频合器相比，在输出频率相同的情况下，分频比N1可以大大降低，有利于减小环路的输出杂波和相位噪声，并改善捕捉性能。
辅助环的主要作用在于保证必要的频道间隔，其参考频率为fr2。
由于辅助环的输出频率大大低于主环，因此分频比也可大大降低，同样有利于辅助环性能的改善。
双环频合器的主要特点在于将单环中的巨大分频比由两个环路来负担，使这两个环的分频比都比较小，同时将两个单环尤其是主环的参考频率大幅度提高，从而满足了参考频率高、分频比小和频道间隔窄等要求。
本方案的频率关系为fo1=N1*fr1+fr2*N2/102 频率合成器的应用2.1 频率合成器芯片早期的频率合成器主要由分立元器件来实现。
80年代以来，微电子技术和计算机技术的飞速发展，使得频率合成器趋于全集成化，所有电路都集成在一块芯片上。
频率合成器的发展趋势是频率更高、系统功能更强、制作工艺更先进、集成度更高、成本更低、系列品种更加完善。
双环或多环锁相式频率合成器、DDS与锁相式混合的频率合成器已经实现单片集成。
频率合成器已经与通信系统收发信机的射频电路集成在一起，形成了集接收机、发射机、频率合成器于一体的SOC芯片。
生产频率合成器芯片的厂商主要有美国的AD公司、国家半导体公司、Motorola公司、Qualco mm公司；日本的富士通公司和荷兰的Philips公司。
2.2 频率合成器的EDA实现在有些场合，专用DDS芯片在控制方式、转化速度等方面往往与系统的要求差距很大，这时可用EDA(电子设计自动化)技术按照自己的需要来设计基于DDS 的ASIC。
用EDA 技术来实现的过程是：首先按照“自顶向下”的设计思想，用VHDL(硬件描述语言)或图形输入等方法来编辑DDS的功能电路，然后经过功能仿真、编译、后仿真、编程验证等步骤，最后将后仿真正确的文件经编程电缆下载到FPGA中，该FPGA即为所定制的ASIC。
2.3 直接数字频率合成的DSP实现DDS的DSP实现方法基于在单位圆上有2个极点(e±jφ)的数字谐振器，这种IIR滤波器的脉冲响应h(n)＝sinnφμ(n)，是幅度为1的等幅正弦波，对应的Z变换为H(z)＝sinφz－1／(1－2 cosφz－1＋z－2)，差分方程为：h(n)＝c0δ(n－1)＋c 1h(n－1)－h(n－2)，其中c0＝sinφ，c1＝2cosφ。
输出频率fo与极点位置关系为φ＝2πfoTs(Ts为采样周期)，故fo与滤波器系数的关系为c0＝sin2πfoTs，c1＝2cos2πfoTs。
若把fo写成fo＝(m／n)fs 的形式(其中m、n 为整数)，则有c0＝sin(2πm/n)，c1＝2cos(2πm/n)。
这样通过改变m、n值就可以合成不同的频率。
可以用DSP芯片来实现基于这种算法的DDS。
用这种方法可以产生比采用正弦查表法更多的频率，更关键的是在特定频率时的谐波失真很小。
而以DSP芯片为核心的硬件设计，又使其具有设计简单、小型、可靠等优点。
在系统分析了频率合成技术的发展史以及大致的技术发展方向后，我通过参阅一些论文以及老师介绍的参考书，总结了下直接数字频率合成与传统频率合成技术的比较。
在这个过程中，加深了我对DDS的理解，虽然我借鉴了很多资料，但是我的收获也是很大的，在以后的学习以及设计过程中，如果我遇到了相关的问题，也有了大致的解决问题的思路与方法的选择。
在频率合成（FS）技术发展的历史中，直接模拟合成技术是早期使用的一种较为广泛的技术。
直接模拟合成利用倍频（乘法）、分频（除法）、混频（加减法）和滤波技术，从一个或多个高稳定度和精确度的参考频率源产生所需的频率。
该方法的优点是频率转换时间短（小于100ns），载频相位噪声好等。
但缺点是实现设备体积大、功耗大且易产生过多的杂散分量，频谱纯度不高，合成的正弦波的幅度、相位等参数难以控制。
因此，直接模拟合成已逐渐不再使用。
目前使用最为广泛的频率合成技术就是锁相环（PLL）合成技术。
该技术利用锁相环完成对参考频率源的加、减、乘、除运算，从而得到预期的频率。
锁相技术具有良好的窄带跟踪特性，可以根据需要选择频率信号。
相对于直接模拟频率合成而言，锁相环具有频谱纯度高，能有效抑制杂散分量且结构简单、易于集成等特点。
但是，锁相环存在高分辨率和快速转换速度之间的矛盾，故而一般用于大步进频率合成技术中。
参考文献[1] 王福昌，鲁昆生. 锁相技术应用.华中科技大学出版社，2009.6 ．[2] 张厥胜,郑继禹,万心平. 锁相技术[M]. 西安：西安电子科技大学出版社.2006.。