锁相环频率合成器的设计与仿真毕业论文

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1、宁夏理工学院毕业设计宁夏理工学院毕业设计摘要本设计首先对锁相环的发展历史和研究现状做了介绍，然后从其基本工作原理出发，以传统锁相环的结构为基础，得到了锁相环的数学模型，对锁相环的跟踪性能、捕获性能、稳定性以及噪声性能等各种性能进行了分析，对锁相环的各项指标参数进行了详细推导，得出了锁相环数学分析的结论。本设计描述了锁相环的整体电路以及鉴频鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、分频器等电路模块。在分析和设计的同时，也采用MATLAB软件对电路进行了仿真。使用Matlab对锁相环仿真的实现是方便快捷的。仿真结果表明，锁相环电路达到了设计指标要求。关键词：锁相环，仿

2、真，MATLABII宁夏理工学院毕业设计AbstractThedesignofthefirsthistoryofthedevelopmentofthephase-lockedloopandResearch,anddeparturefromitsbasicworkingprinciple,basedonthestructureofatraditionalphase-lockedloop,amathematicalmodelofaphase-lockedloop,PLLtrackingperformance,acquisitionperformance,st

3、abilityandnoiseperformanceandotherperformanceindicatorsparameterofthephase-lockedloopisderivedindetailandcometotheconclusionofthephase-lockedloopmathematicalanalysis.Thisdesigndescribestheoverallphase-lockedloopcircuitandphasefrequencydetector,loopfilter,voltagecontrolledoscillat

4、or,afrequencydividercircuitmodule.Intheanalysisanddesignatthesametime,usingMATLABsoftwaresimulationofthecircuit.Matlabimplementationofthephase-lockedloopsimulationisconvenient.Simulationresultsshowthatthephase-lockedloopcircuittoachievethedesignrequirementsKeywords：PLL,Simulation

5、,MATLABII宁夏理工学院毕业设计目录摘要IAbstractII目录III第一章绪论-1-1.1锁相环的发展-1-1.2国内外研究现状-2-第二章锁相环的基本理论-4-2.1锁相环的工作原理-4-2.1.1鉴相器-5-2.1.2低通滤波器-6-2.1.3环路低通滤波器（LPF）-7-2.1.4压控振荡器-8-2.2锁相环的工作状态-9-2.3锁相环的非线性工作性能分析-10-2.3.1跟踪性能-11-2.3.2捕获性能-12-2.3.3失锁状态-12-2.4锁相环的稳定性-12-2.5信号流程图-13-2.6锁相环的优良特性-14-2.7锁相环的应用

6、-15-2.7.1．锁相环在调制和解调中的应用-15-2.7.2．锁相环在频率合成电路中的应用-15-第三章锁相环的噪声分析-17-3.1锁相环的输入噪声-17-3.2压控振荡器的噪声-17-3.3相位噪声的抑制-18-IV宁夏理工学院毕业设计第四章锁相环仿真及结果-20-4.1采用MATLAB-simulink软件建模与仿真-20-参考文献-23-结束语-24-致谢-25-IV宁夏理工学院毕业设计第一章绪论1.1锁相环的发展锁相环(PLL-PhaseLockedL00P)是自动频率控制和自动相位控制技术的融合。人们对锁相环的最早研究始于20世纪30年代

7、，其在数学理论方面的原理，30年代无线电技术发展的初期就己出现。1930年建立了同步控制理论的基础，1932年法国工程师贝尔赛什(Bellescize)发表了锁相环路的数学描述和同步检波论，第一次公开发表了对锁相环路的数学描述[1]。锁相技术首先被用在同步接收中，为同步检波提供一个与输入信号载波同频的本地参考信号，同步检波能够在低信噪比条件下工作，且没有大信号检波时导致失真的缺点，因而受到人们的关注，但由于电路构成复杂以及成本高等原因，当时没有获得广泛应用。到了1943年锁相环路第一次应用于黑白电视接收机水平同步电路中，它可以抑制外部噪声对同步信号的干扰

8、，从而避免了由于噪声干扰引起的扫描随机触发使画面抖动的象，使荧光屏上的电视图像稳