锁相论文--调制跟踪环设计.docVIP

《锁相技术》

课程结业论文

题目:调制跟踪环设计

院系名称：信息科学与工程学院

专业班级：

学生姓名：

学号：

授课教师：

2012年4月28日

摘要

锁相环技术是一种通信领域十分重要的技术。锁相环（PLL）是一个相位反馈系统，包含鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）以及压控振荡器（VCO）三个基本部件。当锁相环输入信号为调角信号时，环路的输入量θi（t）是由正弦信号、语音信号等稳态基带信号产生时，通过环路的频率特性来分析环路对θi（t）的响应，可以得到调制跟踪特性。当满足一定条件时，环路既跟踪了输入信号的载波ωi，又跟踪了输入信号的调制相位θi（t），称此环路工作在调制跟踪状态或称这种环路为调制跟踪环。环路工作在调制跟踪状态时，VCO的输出信号u0(t)的相位可以跟踪环路输入信号ui(t)的相位.当ui(t)为调制信号时，u0(t)也为调频信号且其瞬时频率基本相同，因此VCO的控制电压即为我们所需要的解调输出信号。根据这个原理，我们可以提取输入已调信号的载波，也可提取淹没在噪声中的载波信号。

关键词：锁相环；VCO；调制相信号；调制跟踪环；解调信号

目次

1绪论……………………1

2基于锁相环的调制跟踪原理…………2

2.1锁相环的基本原理……………………2

2.1.1锁相环的基本组成…………………2

2.1.2锁相环的工作原理…………………2

2.2锁相环的调制跟踪原理……………3

3锁相鉴频在调制跟踪环中的工作原理………………4

结论………………………5

参考文献…………………6

1绪论

锁相环（PLL）是一种闭环的自动跟踪负反馈系统。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同步、建立位同步等。具有门限扩展能力的调频信号锁相鉴频器也是在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。

锁相环路所以能得到如此广泛的应用，是由于其独特的优良性能所决定的。它具有载波跟踪特性，作为一个窄带跟踪滤波器，可提取淹没在噪声中的信号；用高稳定的参考振荡器锁定，可提供频率高稳定的频率源：可进行高精度的香味与频率测量等等。它具有调制跟踪特性，可制成高性能的调制器和解调器。它具有低门限特性，可大大改善模拟信号和数字信号的解调质量。

数字通信与模拟通信比较，无论是传输质量上还是技术、经济上都有其显著的优点：抗干扰能力强、传输质量与通信线路长短无关、有高的技术指标(即可提高传输的可靠性)、经济性(数字设备体积小、功耗低、价格低廉)、便于加密处理。因此数字通信是现代通信发展的趋势，并在通信系统中的支配地位日益增强。而在数字通信的技术中，数字调制与解调技术占有非常重要的地位，起着关键性的作用。数据信号的传输主要是利用现有通信网来进行的。而几乎所有的现有通信网，对于基带数字信号不能直接进入。

实际通信中绝大多数的信道都不能直接传送基带信号，必须用基带信号对载波波形的某些参量进行控制，使载波的这些参量随基带信号的变化而变化，即所谓调制。从原理上来说，受调载波的波形可以是任意的，只要调制信号适合信道传输就可以了。但实际上，在大多数数字通信系统中，都选择正弦信号作为载波。这是因为正弦信号形式简单，便于产生及接收。当锁相环输入信号为调角信号时，环路的输入量θi（t）往往是由正弦信号、语音信号等稳态基带信号产生的。此时，通过环路的频率特性来分析环路对θi（t）的响应是比较方便的，由此可以得到调制跟踪的跟踪特性。

大家都知道，调制跟踪时，环路既跟踪了输入信号的载波ωi，又跟踪了输入信号的调制相位θi（t），称此环路工作在调制跟踪状态或称这种环路为调制跟踪环。环路工作在调制跟踪状态时，VCO的输出信号u0(t)的相位可以跟踪环路输入信号ui(t)的相位.当ui(t)为调制信号时，u0(t)也为调频信号且其瞬时频率基本相同，因此VCO的控制电压即