可以仿真的锁相环的matlab代码

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matlab锁相环仿真

锁相环
1.svpwm调制
（1）、simulink搭建的结构图为
（2）、三相正弦波经过alpha-beta 坐标变换的x-y坐标图形为
（2）、以上结果经过svpwm调制模块后输出的适量顶点轨迹xy图形为
2
2、三相锁相环的设计
（1）、三相锁相环的原理为
三相锁相环的基本原理是基于坐标变换，采用静止坐标变换和同步坐标变换完成鉴相功能（将输入的三相电压经过坐标变换输出输入电压（相位给定）与输出信号的相位差），然后经过滤波器将高频信号过滤，经过pi调节器锁定到输入信号的频率，然后经过积分器对频率w进行积分得到电角度。

最后将输出反馈到输入端，构成闭环系统。

（2）、结构框图为
Pll局部结构图为
（3）、仿真结果与分析1 三相电源中含有谐波电源波形含有五次谐波
电源波形
仿真结果为
当三相电源不平衡时
仿真结果图为
电源波形为
仿真结果图为
对以上仿真结果的具体分析为
如果电源中含有直流分量，在进行abc到dq变换过程中直流分量会自动消失掉，故输出波形中不会含有直流分量
当电源中含有谐波时变换以后会是一个正弦量这个时候在系统
中添加一个滤波器将高频信号过滤掉即可。

其实锁相环最终的输出量为与输入量同相位的基波分量。

3 单相锁相环的设计
结构图为
pll具体结构图为
该仿真电源含有三相谐波。

基于COSTAS环路matlab仿真文档

1.3.2 matlab 产生 QPSK 信号
Matlab 编写 M 代码，并产生 QPSK 信号，信号的频谱和时域波形如图 1-3 所示。
图 1-3 QPSK 信号频谱和 16 比特 DA 输出时域波形
由图中可以看出，信号载波频率为 70M,符号率 2Mbps.采样率 200MHz. 带宽=（1+a)*ps=3.6M
2、COSTAS 环路仿真
2.1 锁相环原理锁相环路（Phase Locked Loop,PLL）是一个闭环的相位控制系统。对它的研究需首先建立完整的数学模型，以模型为基础，分析它在各种工作状态下的性能与指标，诸如跟踪，捕获，噪声的影响。 2.2 数字环路参数理论分析根据数字锁相环的结构，由环路各组成部件的数字化模型，可得到数字锁相环路动态方程和相位模型。环路的 Z 域相位模型如图 2-1 所示。
图 2-1 数字锁相环路的相位模型
数字锁相环的动态方程为
2 (k ) KF ( z) N ( z)e (k )
（1）
数字环路滤波器数字化系统函数为
F ( z ) C1 C2 z 1 1 z 1
（2）
式中，K=UdK0 ,为数字环路总增益。单位为 rad。数字环路的系统函数
H ( z)
KF ( z ) N ( z ) 1 KF ( z ) N ( z )
(3)
系统函数为
KC1 z 1 ( KC2 KC1 ) z 2 H ( z) 1 ( KC1 2) z 1 ( KC2 KC1 1) z 2
（4）
（4）式是根据数字锁相环路的相位模型推导出的系统函数。采用双线性变换方法变换成数字域的系统函数，函数传递函数表达式，可得

数字锁相环matlab

数字锁相环matlab摘要：1.数字锁相环的概述2.Matlab 在数字锁相环中的应用3.数字锁相环的实现方法4.结论正文：1.数字锁相环的概述数字锁相环（Digital Phase-Locked Loop，简称DPLL）是一种数字信号处理技术，用于在数字通信系统中实现信号同步。

在数字通信系统中，信号的同步至关重要，因为只有实现信号同步，才能确保接收端正确地解调出原始信号。

数字锁相环通过比较接收信号与本地生成的信号，并根据两者之间的相位差来调整本地信号的相位，从而实现信号的同步。

2.Matlab 在数字锁相环中的应用MATLAB 是一种广泛应用于信号处理和通信系统的软件工具，它可以方便地实现数字锁相环的模型和算法。

使用MATLAB 可以搭建数字锁相环的仿真模型，对锁相环的性能进行分析和评估，以及对锁相环的算法进行优化。

此外，MATLAB 还提供了丰富的通信系统工具箱，如通信系统工具箱、信号处理工具箱等，为数字锁相环的设计和分析提供了强大的支持。

3.数字锁相环的实现方法数字锁相环的实现方法主要包括以下几种：（1）基于滤波器的实现方法：该方法通过设计一个滤波器，使得滤波器的传递函数与输入信号的相位相关，从而实现信号的同步。

（2）基于频率检测的实现方法：该方法通过检测输入信号的频率，并将其与本地信号的频率进行比较，从而实现信号的同步。

（3）基于相位检测的实现方法：该方法通过检测输入信号与本地信号之间的相位差，并根据相位差来调整本地信号的相位，从而实现信号的同步。

（4）基于最大似然估计的实现方法：该方法通过计算输入信号与本地信号之间的最大似然估计，从而实现信号的同步。

4.结论数字锁相环是一种重要的信号处理技术，广泛应用于数字通信系统中。

MATLAB 作为一种强大的信号处理工具，可以方便地实现数字锁相环的模型和算法。

数字锁相环的实现方法有多种，每种方法都有其独特的优点和适用场景。

数字锁相放大器原理及其Matlab仿真

数字锁相放大器原理及其Matlab仿真摘要：数字锁相放大器作为一种新型的放大器，其原理和应用逐渐受到人们的关注。

本文主要介绍数字锁相放大器的基本工作原理和Matlab仿真的方法。

基于数字信号处理技术，数字锁相放大器通过数字积分器和数字锁相环的组合实现了高精度的信号放大和相位锁定。

在Matlab环境下，仿真过程首先建立数字锁相放大器的模型，然后进行参数设置和仿真测试。

通过多次调整模型参数，并对仿真结果进行分析，得到最优的数字锁相放大器设计方案。

本文的研究可以为数字锁相放大器的实际应用提供参考。

关键词：数字锁相放大器、数字信号处理、数字积分器、数字锁相环、Matlab仿真正文：一、引言数字锁相放大器作为一种新型的放大器，其应用范围涉及多个领域，如精密测量、生物医学、材料科学等。

与传统的电子放大器相比，数字锁相放大器具有响应速度快、抗干扰性强、精度高等优点。

为了更好地掌握数字锁相放大器的原理和应用，本文通过Matlab仿真的方法进行研究，以期发现数字锁相放大器的最佳设计方案。

二、数字锁相放大器原理数字锁相放大器基于数字信号处理技术实现了高精度的信号放大和相位锁定。

其基本工作原理是：将待放大信号与参考信号做乘积，再将乘积信号通过数字积分器得到直流分量和交流分量。

然后将交流分量输入数字锁相环进行相位锁定，最后从数字锁相放大器的输出端可以获得相位锁定后的信号。

数字锁相放大器的电路图如下所示：图1 数字锁相放大器的电路图其中，$u_i$表示待放大信号，$u_{ref}$为参考信号，$v$为输出端信号，$n_i$，$n_{ref}$，$n$为噪声信号。

数字积分器的计算公式为：$$y(n)=y(n-1)+\frac{T}{2}\left(x(n)+x(n-1)\right)$$其中，$x(n)$为输入信号，$y(n)$为输出信号，$T$为采样周期。

数字锁相环的计算公式为：$$\theta_{n}=\theta_{n-1}+K_{p} \Delta \varphi_{n}+K_{i}\sum_{j=0}^{n} \Delta \varphi_{j}$$其中，$\theta_{n}$为相位偏差，$\Delta \varphi_{n}=2 \pif_{ref} T$为相位差，$K_{p}$和$K_{i}$为比例常数和积分常数。

锁相环设计与MATLAB仿真

锁相环设计与MATLAB仿真锁相环（Phase-Locked Loop，PLL）是一种电路设计技术，用于提取输入信号中的相位信息，并在输出信号中保持输入信号与输出信号的相位差稳定。

PLL广泛应用于通信系统、时钟生成器、频率合成器等领域。

锁相环主要由相位检测器（Phase Detector，PD）、环路滤波器（Loop Filter，LF）、振荡器（Voltage-Controlled Oscillator，VCO）和分频器（Divider）组成。

相位检测器用于比较输入信号和VCO输出信号的相位差，并产生一个低频的误差信号。

传统的相位检测器包括异或门相位检测器（XOR PD）和倍频器相位检测器（Multiplier PD）。

异或门相位检测器适用于窄带相位差测量，倍频器相位检测器适用于宽带相位差测量。

MATLAB提供了用于建模和仿真PLL的工具箱，可以方便地进行相位检测器的设计和性能分析。

环路滤波器用于滤波相位误差信号，根据滤波器的设计方法不同，可以实现不同的环路特性。

传统的环路滤波器包括积分环路滤波器和比例积分环路滤波器。

积分环路滤波器对误差信号进行积分，使得环路系统具有很高的稳定性和抗干扰能力，但响应时间较长。

比例积分环路滤波器在积分环路滤波器的基础上引入比例增益，可以更快地响应相位误差的变化。

振荡器（VCO）根据环路滤波器输出的控制电压来生成输出信号，并提供给分频器进行频率除法操作。

振荡器通常采用压控振荡器（VCO）或电流模式逻辑（Current Mode Logic，CML）结构，可以根据应用需求选择合适的振荡器设计。

分频器用于将振荡器输出的高频信号按照设定的分频比例进行分频，生成与输入信号相位对齐的输出信号。

分频器采用计数器和锁存器设计，计数器用于记录输入信号的周期数，锁存器将计数器的值锁定在一个周期，输出给相位检测器进行相位比较。

锁相环的设计和仿真可以通过MATLAB工具箱进行。

首先，设计相位检测器的传输函数和特性，选择适当的相位检测器类型和设计参数。

matlab 三阶锁相环

matlab 三阶锁相环摘要：1.Matlab 三阶锁相环概述2.Matlab 三阶锁相环的结构和原理3.Matlab 三阶锁相环的应用实例4.Matlab 三阶锁相环的优缺点5.总结正文：一、Matlab 三阶锁相环概述Matlab 三阶锁相环是一种在通信系统中广泛应用的同步技术，主要用于实现数据信号的相位同步。

锁相环（Phase-Locked Loop，简称PLL）是一种自动相位同步技术，通过比较输入信号与本地振荡器输出信号的相位差，控制本地振荡器的频率，使其与输入信号的频率保持同步。

三阶锁相环是锁相环中的一种，具有较高的同步精度和稳定性。

二、Matlab 三阶锁相环的结构和原理Matlab 三阶锁相环主要由以下几个部分组成：1.滤波器：滤波器的主要作用是去除输入信号中的高频噪声，提高锁相环的稳定性。

2.相位检测器：相位检测器用于检测输入信号与本地振荡器输出信号之间的相位差，并将相位差信号转换为电压控制信号。

3.电压控制振荡器：电压控制振荡器根据接收到的控制电压，调整其输出频率，实现与输入信号的频率同步。

4.低通滤波器：低通滤波器用于滤除控制电压中的高频噪声，提高锁相环的稳定性。

Matlab 三阶锁相环的工作原理是：输入信号经过滤波器后，进入相位检测器，相位检测器将输入信号与本地振荡器输出信号进行比较，得到相位差信号。

相位差信号经过电压控制振荡器后，调整本地振荡器的输出频率，使其与输入信号的频率保持同步。

低通滤波器用于滤除控制电压中的高频噪声，提高锁相环的稳定性。

三、Matlab 三阶锁相环的应用实例Matlab 三阶锁相环在通信系统中有广泛的应用，例如：1.数字通信系统：在数字通信系统中，数据信号需要进行相位同步，以保证数据信号的正确传输。

Matlab 三阶锁相环可以用于实现数据信号的相位同步。

2.卫星通信系统：在卫星通信系统中，由于信号传输距离较远，信号的相位同步显得尤为重要。

Matlab 三阶锁相环可以用于实现卫星通信系统中的信号相位同步。

锁相环matlab代码

锁相环matlab代码锁相环（Phase-Locked Loop, PLL）是一种常用的控制系统技术，用于将一个参考信号的相位与一个输出信号的相位保持在恒定的差值范围内。

在Matlab中，可以使用信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）来实现锁相环。

以下是一个简单的锁相环的Matlab代码示例：matlab.% 参数设置。

fs = 1000; % 采样率。

fref = 10; % 参考信号频率。

fout = 9; % 输出信号频率。

Kp = 1; % 比例增益。

Ki = 0.1; % 积分增益。

Kd = 0.01; % 微分增益。

% 生成参考信号和输出信号。

t = 0:1/fs:1; % 时间向量。

ref_signal = sin(2pifreft); % 参考信号。

out_signal = sin(2pifoutt); % 输出信号。

% 初始化锁相环参数。

phase_error = zeros(size(t)); % 相位误差。

integrated_error = 0; % 积分误差。

previous_error = 0; % 上一时刻误差。

% 锁相环控制。

for i = 2:length(t)。

% 计算相位误差。

phase_error(i) = angle(ref_signal(i) conj(out_signal(i-1)));% 比例控制。

proportional_term = Kp phase_error(i);% 积分控制。

integrated_error = integrated_error + Ki phase_error(i) (1/fs);integral_term = Ki integrated_error;% 微分控制。

derivative_term = Kd (phase_error(i) previous_error) fs;previous_error = phase_error(i);% 总控制信号。

Matlab与Sinmulink仿真应用(08---基本通信模块的建模与分析)

【实例2】----数字滤波器的设计实例】----数字滤波器的设计
试设计一个巴特沃斯型数字低通滤波器,设采样率为8000Hz, % 设计要求指标 fp=2100Hz,fs=2500Hz,Rp=3dB,Rs=25dB. Ws=f_s/(f_N/2); Wp=f_p/(f_N/2); % 计算归一化频率
Simulink/Sources
Repeating Sequence(任意周期信号源) 任意周期信号源) Step(阶跃) 阶跃) Ramp(斜升) 斜升) Pulse Generator(脉冲源) 脉冲源)
2, 伪随机码源 , 伪随机码源-----数据信源数据信源
贝努利二进制信源( ① 贝努利二进制信源(Bernoulli Binary Generator) )
Poisson Integer Poisson Integer Generator
③Random Integer Generator
Random Integer Random Integer Generator
2, 伪随机码源 , 伪随机码源-----伪随机码伪随机码
①PN序列发生器序列发生器
Communications Blockset
[b,a] = butter(n,Wn,'ftype','s') % 计算模拟高通或带阻情况
切比雪夫1型滤波器是通带等波纹, 切比雪夫型滤波器是通带等波纹,阻带单调下降型型滤波器是通带等波纹
[b,a] = cheby1(n,Rp,Wn) [b,a] = cheby1(n,Rp,Wn,'ftype') [b,a] = cheby1(n,Rp,Wn,'s') [b,a] = cheby1(n,Rp,Wn,'ftype','s') % 计算数字低通或带通情况 % 计算数字高通或带阻情况 % 计算模拟低通或带通情况 % 计算模拟高通或带阻情况

MATLAB技术相位锁定方法

MATLAB技术相位锁定方法引言:MATLAB是一款强大的数值计算软件，广泛应用于科学研究和工程领域。

相位锁定是一种重要的信号处理技术，可以用于同步和解调信号。

本文将介绍MATLAB中常用的相位锁定方法，并通过实例演示其应用。

第一部分: 相位锁定基础知识1.1 相位锁定概述相位锁定是指通过调整本地信号的相位与输入信号的相位保持一致，从而实现信号同步的过程。

它广泛应用于通信、雷达、信号处理等领域。

相位锁定的目的是把输入信号中的信息提取出来，并通过调整本地信号的相位使其与输入信号同步。

1.2 相位锁定的应用领域相位锁定在通信领域有广泛的应用，例如调制解调、时钟恢复等。

在雷达领域，相位锁定可以用于跟踪并锁定回波信号的相位，提高测距精度。

此外，相位锁定还被用于音频和视频处理、信号合成等方面。

第二部分: 常用的相位锁定方法2.1 直接数字频率合成器（DDS）DDS是一种常用的基于相位锁定的方法，用于生成连续的周期信号。

DDS通过改变本地信号的相位和频率来与输入信号同步。

2.1.1 DDS的原理DDS使用一个数值控制振荡器（NCO）来生成周期信号。

NCO包含一个相位累加器和一个查找表，通过累加相位值并查找相应的输出值，实现信号的生成。

DDS可以通过改变累加步幅和查找表的大小来调整频率和相位。

2.1.2 MATLAB中DDS的实现在MATLAB中，DDS可以通过使用phaseAccum和lookupTable函数实现。

phaseAccum函数用于累加相位值，lookupTable函数用于查找对应的输出值。

通过不断更新相位累加器的值并查找输出值，DDS可以实现相位锁定。

2.2 频率锁定环（PLL）PLL是一种广泛应用的相位锁定方法，通过比较本地信号的相位与输入信号的相位差来进行相位调整。

2.2.1 PLL的原理PLL包括相位比较器、环路滤波器、控制电压生成器和振荡器。

相位比较器用于比较输入信号与本地信号的相位差，环路滤波器用于滤除高频噪声并生成控制电压，控制电压生成器用于调整振荡器的频率和相位。

Matlab中基于dq变换的锁相环仿真研究

1 Sin(i(t ) o(t )) ，更进一步的，对于较小的相角差 2 1 1 值，我们可以近似认为： Sin(i(t ) o(t )) (i(t ) o(t )) (t ) ，从而得到相角差。 2 2
输入与输出相乘以后得到的结果是：那么要想只得到右边的直流分量，可以做个很简单的处理，将两倍基频分量用低通滤波器滤除即可。其控制框图如图 2 所示：
1 1 2 2 变换矩阵为： C 3 3 0 2 1 2 cos 3 sin 2 sin cos
Usa Ud U sin( ) ，因此有 C Usb 要使得系统电压相角与 PLL 输出相角 U q U cos( ) Usc
U Ki ( Kp ) S S
Gcl (s)
Gop(s) UKpS UKi 2 1 Gop(s) S UKpS UKi
2wnS wn 2 将上述闭环传递函数写成二阶传递函数的标准形式： 2 ，其中 S 2wnS wn 2
wn UKi ，
Kp U 。设 U 220 2 311 V 。对于典型的二阶系统，要取得较优 2 Ki
3.3 RC 积分滤波器 RC 积分滤波器的传递函数为实零点。其频率响应如图 7 所示
1 1 U 2 (1 2 1 ) S 1 S1
1 ，它就是一个低通滤波器。给原系统增加了一个负 1 S
图 7 RC 积分滤波器的频率响应 PLL 系统的开环和闭环传递函数分别为： Gop( s)
Sin( wit i (t )) Sin( wot o(t )) 1 1 Sin( wit wot i(t ) o(t )) Sin((wi wo)t i(t ) o(t )) 2 2

基于MATLAB数字锁相环仿真设计

本科生毕业设计（申请学士学位）论文题目基于Matlab的数字锁相环的仿真设计作者专业名称电子信息工程指导教师2014年5月学生：（签字）学号：答辩日期：2014 年 5 月24 日指导教师：（签字）目录摘要 (1)Abstract (1)1 绪论 (2)1.1 本文研究背景 (2)1.2 本文研究意义 (2)1.3 锁相环和仿真方式 (2)1.3.1 锁相环 (2) (2)3 2 模拟锁相环Matlab仿真 (3)2.1 模拟锁相环方案 (3)2.1.1 模拟鉴相器 (3)2.1.2 模拟低通滤波器 (6)2.1.3 模拟压控振荡器 (7)2.2 模拟锁相环仿真 (8)2.3 本章小结 (9)3 数字锁相环Matlab仿真 (10)3.1 数字锁相环方案 (10)3.1.1 数字鉴相器 (10)3.1.2 数字滤波器 (12)3.1.3 数字压控振荡器 (13)3.2 数字锁相环仿真 (14)3.3 本章小结 (15)4 总结与展望 (15)参考文献 (16)致 (18)基于Matlab的数字锁相环的仿真设计摘要：锁相环是一种能够自动跟踪信号相位并达到锁频目的的闭环负反馈系统。

数字锁相环在无线电领域得到较广泛的应用和发展。

而且已经成为雷达、通信、导航等各类电子信号产品不可替代的元器件之一。

锁相环的窄带跟踪性能使其得到较广泛应用。

因为锁相技术在实际应用中较为复杂，所以锁相环的设计通常采用仿真设计这种方式。

本次设计采用Matlab这一软件进行辅助仿真设计，完全能达到设计预期的目标。

Matlab中的Simulink仿真软件,具有很强的灵活性和直观性。

本次设计所采用的方法是在simulink中搭建模拟锁相的模型，并对模拟锁相环的组成、结构、设计进行不断的分析和改进。

然后根据模拟锁相环的原理进行改进，并搭建数字锁相环。

关键词：锁相环；自动跟踪；matlab；simulinkSimulative design of digital phase-locked loop based onMatlabAbstract:PLL is the automatic tracking system of close loop atracking signal phase. It is widely used in various fields of radio. It has become an irreplaceable part of radar, communication, navigation and all kinds of electronicsignal device. PLL is able to be widely used. Because, it has unique narrow-band tracking performance. However, because of the complexity of phase lock technique, for the design of PLL have brought great difficulty. This design uses Matlab, the simulative software for design assistance, can completely meet the design expectations. Simulink simulative software on Matlab, has strong flexibility and intuitive. Methods used by this project is to build the analog phase locked in the Simulink model, and the composition, structure, design of analog phase-locked loop of continuous improvement and analysis. It improved according to the principle of analog PLL, build digital phase-locked loop in Simulink, and then reach the simulation design of digitalphase-locked loop based on Matlab the design objective .Key words: PLL, Automatic tracking, Matlab, simulink1 绪论1.1 本文研究背景19世纪30年代法国H.de Bellescize首次提出同步检波这一概念，并且设计出锁相环电路这一划时代的研究成果[1]。

锁相环仿真报告

ωn =
2 BL ； 1 ζ+ 4ζ
τ1 =
Kd Kr
ω
2 n
；
τ2 =
2ζ
ωn
。
2．仿真分析(使用 Matlab 中的 Simulink)
（1）仿真参数 3 给定 ζ=0.707，Kd=4V/rad，Kr=24π×10 rad/(V·S)，BL=10Hz，计算得 ωn=19rad/s， τ1=848s，τ2=0.075s，环路滤波器传递函数
0
0.1
0.2
0.3
1/ 2
τ ⎛ Kd Kr ⎞ ⎟ ， ζ = ωn = 2 ⎜ ⎟ 2 2⎜ ⎝ τ1 ⎠ τ2
1/ 2
它是传递函数的幅频曲线的最高点对应的频率； ζ 为环路阻尼系数， ωn 为自然谐振频率，它表示了传递函数幅频响应最大值的衰减程度，该值越大，传递函数幅频曲线最高点越小。环路噪声带宽 BL 可用 ωn 和 ζ 来表示
BL =
ωn
2
(ζ +
1 ) 4ζ
环路噪声带宽是幅频响应下降到 3dB 时的频宽。
二．锁相环的锁定过程分析
1．环路捕获过程的几种情况
① 快捕过程
3
起始频差很小，即输入输出的相差 θe(t)动态变化频率很小，使得 Z(t)的变化不超过一个周期时环路就进入锁定状态。此时 θe(t)的变化不超过 2π，这种捕获过程称为快捕过程。快捕带：使得 θe(t)在 2π 之内环路就进入锁定的最大起始频差。 ② 频率牵引的捕捉过程随着起始频差增大，相位误差 θe(t)的频率增大，则误差电压信号 ε(t)频率增大，此时 ε(t) 通过环路滤波器(低通)有衰减。如果衰减后的误差信号不至于使 Z(t)接近于 0，而是对压控振荡器(VCO)还是有一定的控制作用，则 VCO 输出频率会逐渐向着输入频率靠近，这就使得误差信号 ε(t)的频率得到降低，通过环路滤波器的衰减变弱，Z(t)变大，对 VCO 的控制作用逐渐变大，直到最后进入锁定过程。捕捉带：可以通过频率牵引过程使环路进入锁定状态的最大起始频差。 ③ 环路无法锁定情况当起始频差很大，使得误差信号 ε(t)不能通过环路滤波器，Z(t)接近于 0，不能对 VCO 进行电压控制，则 VCO 的输出频率和相位不发生变化，环路不能锁定。

锁相环路(PLL)电路设计实例

软件实现PLL的代码示例
01
```systemverilog
02
// 定义PLL模块
03
module pll(input wire clk_in, output reg clk_out);
软件实现PLL的代码示例
01
parameter FREF = 100e3; // 参考频率
02
parameter N = 10; // 分频比
相位保持一致。
电荷泵型PLL的电路实现
电荷泵由两个开关和两个电容组成，一个开关用于充电，另
一个用于放电。
当输入信号与VCO输出信号的相位存在误差时，电荷泵的开关会根据误差信号的极性进行切换，从而在电容上
积累或释放电荷。
电容上的电荷量会转换为电压信号，该电压信号通过低通滤波器平滑后，用于调整VCO的
频率。
电荷泵型PLL的性能分析
01
电荷泵型PLL具有较高的带宽和较快的响应速度，因此适用于高速数据传输和无线通信等应用。
02
由于电荷泵型PLL采用电荷传输方式，因此对电源噪声和电磁干
扰较为敏感，需要采取相应的措施进行抑制。
电荷泵型PLL的另一个优点是易于集成，因此适合于大规模生产
03
和应用。
04
软件实现PLL的代码示例
assign clk_out = div_by_n;
always @(posedge clk_in) begin phase_error <= #1 ($posedge clk_in ? 32'hFFFFFFFF : phase_error 1);
软件实现PLL的代码示例
PLL电路设计实例：模拟型 PLL

锁相环的matlab的仿真程序(PLL matlab simulation program)

锁相环的matlab的仿真程序（PLL matlab simulation program）% phasell。

M%锁相环（PLL），调整一个本地振荡器的相位。

%与输入的调制信号。

这样的阶段%输入信号被锁定，信号解调。

%也用于PM和FM。

我们将使用闭环系统来实现它。

控制系统这里应用了%技术。

%*********************************************************** ***锁相环一阶闭环透过率的%阶跃响应% h（s）= 1；%系统类型号= 1；%道/ thetai（输出/输入阶段）关闭所有千伏= 1；KD＝1；DT = 0.01T＝0：dt：2u =（1，长度（t））G11 = [ TF（[ 2 * pi *千* KD ]、[ 1 2 * pi *千* KD ]）]为其传递函数在给定的讲义[ 11 ] = lsim（G11，U，T）图形情节（t，Y11）xlabel（秒的时间）ylabel（幅度标准”）标题（第一阶'step响应闭环率”）%*********************************************************** ****锁相环一阶闭环误差透过率的阶跃响应所有其他因素h（s）等在这里都一样。

%中来/ thetai（相同的解释。

如上）G12 = [（[ 1，0 ]，TF [ 1 2 * pi *千* KD ]）]误差透过讲义中给出[ 12 ] = lsim（G12，U，T）图形情节（t，Y12）xlabel（秒的时间）ylabel（幅度标准”）标题（第一阶'step响应闭环误差率”）%*********************************************************** *****锁相环一阶闭环透过率的%阶跃响应VCO与输入信号相位之间的百分比% h（s）= 1；%系统类型号= 1；% v2 / thetaiKD＝1；G13 = [ TF（[ 0 ] [ 1 KD，2 * pi *千* KD ]）]为压控振荡器的电压和输入信号透过率[ 13 ] = lsim（G13，U，T）图形情节（t，Y13）xlabel（秒的时间）ylabel（幅度标准”）标题（第一阶'step响应闭环透光率的B / W的VCO和输入阶段”）%*********************************************************** *********锁相环二阶闭环透射率的阶跃响应%系统类型号= 2；%道/ thetai= 3.15ζ= sqrt（（π*千* KD）/（2 *））omegan = sqrt（2 * pi *伏* KD *）G21 = [（[ 2 *泽塔* TF omegan omegan ^ 2 ]、[ 1 2 *泽塔* omegan omegan ^ 2 ]）]【Y21 T ] = lsim（G21，U，T）图形情节（t，Y21）xlabel（秒的时间）ylabel（幅度标准”）标题（二阶锁相环的环路闭合'step响应率）%*********************************************************** **********锁相环二阶闭环误差透过率的阶跃响应%系统类型号= 2；% / thetai中来G22 = [（[ 0 ] 0 TF 1，[ 1 2 *泽塔* omegan omegan ^ 2 ]）]【Y22 T ] = lsim（G22，U，T）图形情节（t，Y22）xlabel（秒的时间）ylabel（幅度标准”）标题（二阶锁相环的环路闭合'step响应误差率）%*********************************************************** **********锁相环二阶闭环透射率的阶跃响应VCO与输入信号相位之间的百分比%系统类型号= 2；% v2 / thetaiG23 = [ TF（KD KD * [ 0 ]、[ 1 2 * pi *千* 2 * pi *千* KD KD ]）]【Y23 T ] = lsim（G23，U，T）图形情节（t，Y23）xlabel（秒的时间）ylabel（幅度标准”）标题（二阶'step响应闭环透光率的B / W的VCO和输入阶段”）%*********************************************************** ***************%锁相环。

锁相环matlab代码

锁相环matlab代码锁相环（Phase-Locked Loop，简称PLL）是一种广泛应用于通信系统、控制系统和信号处理系统中的重要电路。

它通过对输入信号的频率、相位进行调整，使得输出信号与参考信号保持同步。

在实际应用中，锁相环常常用于频率合成、时钟恢复、调制与解调等方面。

本文将介绍锁相环的原理及其在MATLAB中的实现。

一、锁相环的原理锁相环由相位比较器（Phase Detector）、低通滤波器（Low-Pass Filter）、控制电压生成器（Voltage-Controlled Oscillator，简称VCO）和反馈电路组成。

其基本原理如下：1. 相位比较器：用于比较参考信号与输出信号的相位差，并将相位差转换为电压信号输出。

2. 低通滤波器：对相位比较器输出的电压信号进行滤波处理，去除高频噪声，得到平滑的控制电压。

3. 控制电压生成器：根据低通滤波器输出的控制电压，调整VCO的频率和相位。

4. 反馈电路：将VCO的输出信号反馈给相位比较器，与参考信号进行比较，形成闭环控制。

二、MATLAB中的锁相环实现在MATLAB中，可以使用DSP System Toolbox提供的相关函数和模块来实现锁相环。

下面以一个简单的频率合成器为例，介绍MATLAB中锁相环的实现步骤：1. 设计参考信号和输入信号：可使用sine函数生成参考信号和输入信号。

2. 设计相位比较器：使用phasedetector函数创建相位比较器对象，并设置相位差量化精度。

3. 设计低通滤波器：使用lowpass函数创建低通滤波器对象，并设置截止频率和阶数。

4. 设计控制电压生成器：使用vco函数创建VCO对象，并设置控制电压范围和频率范围。

5. 设计反馈电路：将VCO的输出信号与参考信号输入相位比较器。

6. 运行锁相环：通过循环控制，不断调整VCO的频率和相位，使输出信号与参考信号同步。

三、锁相环的应用锁相环在通信系统、控制系统和信号处理系统中有着广泛的应用。

锁相环设计及其MATLAB仿真

摘要锁相环是一个能够跟踪输入信号相位变化的闭环自动跟踪系统。

它广泛应用于无线电的各个领域，并且，现在已成为通信、雷达、导航、电子仪器等设备中不可缺少的一部分。

根据虚拟无线电技术的特点和锁相环的基本原理,提出一种适于计算机软件化实现的锁相环数学模型,分析不同参数对锁相环捕获和跟踪性能的影响,得出不同情况下参数设定的基本准则。

计算机仿真结果表明,软件锁相环在加性高斯白噪声信道下具有较好的捕获与跟踪性能。

最后提出软件锁相环在测控系统中实现信号实时处理的优化方借助于MATLAB中的Simulink仿真软件，在Simulink中利用仿真模块搭建了全数字锁相环的仿真模型。

先借助模拟锁相环直观形象、易于理解的特点，通过锁相环在频率合成方面的应用，先对模拟锁相环进行了仿真，对锁相环的工作原理进行了形象的说明。

在模拟锁相环的基础上，重新利用仿真模块搭建了全数字锁相环的仿真模型，通过仿真达到了设计的目的，验证了此全数字锁相环完全能达到模拟锁相环的各项功能要求。

关键词：锁相环，压控振荡器，锁定,MATLAB，Simulink，频率合成，仿真模块ABSTRACTPhase-locked loop is a closed loop frequency control system,which functioning is based on the phase sensitive detection of phase difference between the input and output signals of the controlled oscillator.It has been widely used in all aspects in radio field and ,has becomed a indispensable part in communication、radar、nevigation and electronic equipments.But with the disign complexity of phase-locked loop in works,there will meet a lot of datas and a long simulation time if simulating the PLL with SPICE ,what is worse, which need to simulate several times to extract the disign parameters,at that way,the disign term will be extended.With the help of flexibility and palpability of Matlab’s simulink,the behavioral model of DPLL is builded using the block in simulink based on the frequency systhesis.Through the DPLL applicating in frequency systhesis,the principle of phase-locked loop and the work process is simulated. According to the characteristics of the Virtual Radio technology and the basic theory of the Phase Look Loop ( PLL) ,this paper puts forward the mathematicalmodel of the PLL which is suitable for software realization by the computer. In this paper,the influences of the parameters to the cap ture performance and the tracking performance are analyzed, and the basic p rincip le of the parameter setting in different conditions is given. The results of the simulation p rove that the cap ture performance and the tracking performance of Software PLL in AdditiveWhite Gaussian Noise are good. At the last of the paper, the op timized method of the PLL signal realtime p rocessing in the Tracking, Telemetering and Control System is p resented.KEYWORDS: MATLAB, phase-lockedloop, V oltage-controlledoscillator ,locked,simulink, frequency systhesis, simulationmodel。

基于Matlab的Costas环仿真设计

clcclear allfs = 12e6; %采样频率ts = 1/fs;num = 2.5e6; %数据长度snr = -15;real_fc = 3563000; %实际信号频率data = sin(2*pi*real_fc*ts*(0:num-1)+pi/4)+sqrt(10^(snr/10))*randn(1, num);%costas环输入数据% data = exp(j*2*pi*real_fc*ts*(0:num-1)+pi/4)+sqrt(10^(snr/10))*(rand n(1,num)+j*randn(1,num));%costas环输入数据fc = 3562800; %本地频率n = fs/1000; %累积时间为1msnn = 0:n-1;nf = floor(length(data)/n); %将输入数据分成1ms的多个数据块wfc = 2*pi*fc; %本地信号phi_prv = 0;temp = 0;frame = 0;carrier_phase = 0;phase = 0;% 环路滤波器的参数c1 = 153.7130;c2 = 6.1498;for frame = 1:nf%产生本地的sin和cos函数expcol = exp(j*(wfc*ts*nn+phase));sine = imag(expcol);cosine = real(expcol);x= data((1:n)+((frame-1)*n));%将数据转换至基带x_sine = x.*sine;x_cosine = x.*cosine;Q = sum(x_sine); %经过滤波器I = sum(x_cosine);%phase_discri(frame) = atan(Q/I); %得到锁相环的输入phase_discri(frame) = (sign(I(i))*Q(i)-sign(Q(i))*I(i)).../(sqrt(2)*abs(I(i)));%锁相环dfrq(frame) = c1*phase_discri(frame)+temp; %经过环路滤波器temp = temp+c2*phase_discri(frame);wfc = wfc - dfrq(frame)*2*pi; %改变本地频率dfrq_frame(frame) = wfc;phase = wfc*ts*n+phase; %得到不同块的相位endplot(dfrq_frame/(2*pi));hold on;plot([1:length(dfrq_frame)], real_fc,'r');% plot(phase_discri);legend('锁相环跟踪','实际的载波频率');gridmean_freq = mean(dfrq_frame/2/pi);p = abs(real_fc-mean_freq)/real_fc;。

基于COSTAS环路matlab仿真文档

4
（1）
f ( x) 为既约的，即不能被 1 或它本身以外的其他多项式除尽；
（2）当 q 2 n 1 时，则 f(x)能除尽 1 x q ；（ 3 ）当 q 2 n 1 时， f(x) 不能除尽 1 x q 。
图 1-2
m 序列的产生
由上述可见，只要找到了本原多项式，就能由它构成 m 序列产生器。但是寻找本原多项式并不是很简单的。经过前人大量的计算已将常用本原多项式列成表备查，如在下表中列出了一部分。
232matlab仿真costas环路输入信号理想信道时域波形和频域波形图23输入信号理想信道时域波形和频域波形2高斯信道信道时域波形和频域波形图23输入信号高斯信道时域波形和频域波形3输入信号理想信道基带数据波形图24理想信道基带数据波形4高斯理想信道基带数据波形图25高斯信道基带数据波形5环路噪声带宽分别在1000400070008000频率跟踪曲线
x2 x 1 x3 x 1 x4 x 1 x5 x2 1 x6 x 1 x7 x3 1 x8 x 4 x3 x 2 1 x9 x4 1
x 14 x 10 x 6 x 1 x 15 x 1 x 16 x 12 x 3 x 1 x 17 x 3 1 x 18 x 7 1 x 19 x 5 x 2 x 1 x 20 x 3 1 x 21 x 2 1
1.3.2 matlab 产生 QPSK 信号
Matlab 编写 M 代码，并产生 QPSK 信号，信号的频谱和时域波形如图 1-3 所示。
图 1-3 QPSK 信号频谱和 16 比特 DA 输出时域波形
由图中可以看出，信号载波频率为 70M,符号率 2Mbps.采样率 200MHz. 带宽=（1+a)*ps=3.6M