一种自动变模全数字锁相环的设计

【摘要】锁相环路的设计和应用是当今反馈控制技术领域关注的热点，它的结构五花八门，但捕获时间短，抗干扰能力强一直是衡量锁相环性能好坏的一个标准。本文是在阅读了大量国内外关于全数字锁相环的技术文献的基础上，总结了锁相环的发展现状与技术水平，深入分析了全数字锁相环的基本结构与基本原理，利用Verilog语言，采用自上而下的设计方法，设计了一款自动变模全数字锁相环,将应用于遥控玩具工作时钟频率的锁定。本文设计的全数字锁相环由鉴相器，数字滤波器，自动控制电路，数控振荡器，分频电路组成。其中，鉴相器由D触发器搭建而成，数字滤波器由可逆计数器组成，数控振荡器是基于状态机的脉冲加减电路，自动控制电路则是由时间数字转换电路组成。与一般的全数字锁相环相比，加入了自动控制模块，有利于缓解数字滤波器滤波效果与全数字锁相环锁定时间之间的矛盾。而改进的数控振荡器则通过“先粗调再精调”，缩短了锁定时间。本文对所设计的全数字锁相环的各模块进行了代码的描述，综合，功能仿真。在各模块功能仿真都通过的前提下采用Verilog硬件语言对整个电路进行了描述，用Quartus11.0进行了综合，并用Modelsim6.4a进行了功能仿真。功能仿真的结果表明，取分频系数M=32,系统时钟频率是27MHz时，这款全数字锁相环的锁定时间是5.3μs。
【作者】周峰；
【导师】曾健平；蒋爱国；
【作者基本信息】湖南大学，电子与通信工程，2014，硕士
【关键词】全数字锁相环；Verilog；自动控制；锁定时间；状态机；数控振荡器；

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