锁相调制原理及其工程计算

<正> 用锁相环路作调频、调相器可以得到中心频率稳定度高、频移大的调频、调相信号。但是对应用频率合成器的调频发信机中怎样加入调制信号,加了调制信号后,环路参数怎样设计,调制频偏与环路参数的关系怎样确定,在电路设计上要注意些什么,怎样减小调制信号对环路的影响,这些问题在一般教科书和以前的一些锁相环方面的文章中都没有详细而系统的论述。因此本文在这方面做一些探讨。本文首先推出调频、调相波的数学表达式,然后对加了调制信号后锁相环路的特点及参数的确定进行     

数字直扩接收机中同步环路设计与仿真

同步是扩频通信系统中的一个重要问题。该文详细介绍了直接序列扩频（DSSS）通信系统中，数字科斯塔斯（Costas）环、数字延迟锁定环（DLL）的工作原理和环路中二阶环路滤波器的设计方法，并根据该原理提出了一种新的码环实现方案。使用Matlab对数字直扩接收机进行了仿真。不同环路滤波器参数下环路捕获性能的仿真结果及系统解调误码率证明了该环路滤波器在Costas环和DLL环中的正确性和实用性。其较好地解决了直扩系统中载波和伪码精确同步的问题。该文所设计的数字直扩接收机可有效地应用于CDMA及GPS等系统之中。     

改进的小波调制解调系统时钟同步环算法

研究了小波调制解调系统码元同步信息的提取方法。分别利用小波函数的相关性及尺度函数的相关性构造了两种新的同步环算法，由算法构造的环路分为捕获和跟踪两部分，可以精确估计小波调制信号相位延时，跟踪收发时钟的频偏。算法通过对相位误差函数的修正，改善了同步环路的收敛性能，提高了环路抗假锁能力。在高斯信道下仿真表明，两种同步算法均可较好克服假同步，但基于尺度函数的同步环路稳定性更好，而基于小波函数的环路收敛速度更快。     

一种Buck-Boost开关电源环路补偿电路设计

设计了一种用于Buck-Boost开关电源电压控制模式的环路补偿电路。该补偿电路是TYPEⅢ型补偿环路，分析了Buck-Boost开关电源功率级建模以及误差放大器补偿环路的电路设计，以此来确保开关电源的稳定性。提出的电路基于0.5μm工艺进行版图设计和仿真验证，后仿真结果表明误差放大器的带宽和相位裕度均满足要求，系统的电压调整率为0.42%，稳定时间为300μs，负载调整率为0.17%，稳定时间为300μs，已经满足设计需求，在一款Buck-Boost开关电源芯片中得到了应用。     

OFDM系统抗LFM干扰性能仿真与分析

线性调频（LFM或Chirp）干扰是一种典型的非平稳宽带干扰信号。分析了线性调频干扰对OFDM系统的误码率性能的影响。仿真结果表明线性调频干扰可有效地降低OFDM系统的性能,性能恶化程度与干扰功率、调频率、扫频周期等参数有关。     

雷达互耦跟踪系统性能分析与参数优选

分析了最小均方误差估计模型下雷达目标互耦跟踪系统的性能.基于PD雷达的测量模型和稳态卡尔曼滤波时的协方差矩阵,对比研究了单距离跟踪环路和互耦跟踪环路的误差性能,得出了合理参数区间,并仿真分析了不同测量环路噪声方差时的互耦跟踪系统性能.     

密集多径信道下的IR—UWB跟踪环路的研究与设计

在脉冲体制超宽带(IR-UWB,Impulse Radio Ultra Wide-band)无线通信系统中,极小的定时误差会引起系统性能的极大衰减.为了解决这一难题,提出一种数模混合同步采样的适用于脉冲体制超宽带无线通信系统的锁时跟踪环路来减少定时误差,提高系统性能.采用最大似然估计的方法,得到跟踪环路中最重要环节一时间误差检测器的结构,基于该时间误差检测器完成整个跟踪环路的设计并通过分析该环路的S-Curve和定时误差方差得到了定性跟踪性能的数学分析和仿真.最后,在密集多径信道下面的系统仿真实验结果表明,当采用选择性Rake(SRake)接收机时,该跟踪环路能有效跟踪半脉冲周期左右的时间抖动,使系统的误码率性能有近三个数量级的提高.     

一种抑制FMCW SAR距离模糊的方法

在调频连续波合成孔径雷达(FMCW SAR)系统中,由于FMCW SAR发射信号的特殊性,距离向模糊严重.本文从FM-CW SAR系统的成像原理出发.采用码分的方法,交替发射调频斜率相反的调频连续波,对FMCW SAR距离模糊进行有效抑制.文章给出了该方法的算法推导及仿真结果,并进行了分析,仿真结果验证了该方法的有效性.     

基于System View的窄带调频系统模型设计与分析

文章阐述了窄带调频信号调制与解调的数学模型,建立了系统原理图,并运用通信仿真软件SystemView 对其电路模型进行了设计.从功率谱、时域波形等方面对电路模型进行了仿真研究,基于仿真结果从矢量角度对窄带调频信号进行了分析,其仿真结果与理论一致.     

三阶电荷泵锁相环的分析与仿真

在分析锁相环基本原理和线性化模型的基础上,给出了基于锁相环系统环路带宽和相位裕度的环路滤波器参数的计算公式.结合具体的参数计算,给出系统参数,然后用ADS工具对系统进行仿真,结果表明利用给出的方法来设定锁相环的参数,通过反复几次的调节能得到一组很好的系统参数,仿真结果于预期的相吻合,对三阶电荷泵锁相环的系统设计和仿真有一定的指导意义.     

谐振式光纤陀螺环路锁频技术研究

谐振式光纤陀螺(Resonator Fiber Optic Gyro,R-FOG)是基于Sagnac效应产生的谐振频率差来测量旋转角速率的一种新型光学传感器.对基于调相谱检测技术R-FOG系统中的环路频率锁定技术进行了研究.通过对系统光学回路和处理电路部分分别进行建模,利用反馈控制系统理论,分析了整个环路的传递函数,得到了整个环路起主导作用的简化模型.利用该简化模型,在一定的光学回路参数条件下,得到了处理电路的最佳锁定参数,并进一步在实验中得到验证.     

基于新型数字锁相环的三相电压型PWM整流器

提出基于坐标变换理论的新型数字锁相环,用以在三相电网电压出现频率偏移时,快速跟踪系统频率的变化,实现锁相功能.建立基于新型数字锁相环的三相电压型PWM整流器模型,分析了所提出的锁相环的电路结构和工作原理.通过仿真验证,新型数字锁相环能够准确快速锁定系统相位,PWM整流器可实现单位功率因数运行.     

Delta-sigma (ΔΣ) frequency synthesizers for wireless applications

This paper describes the state-of-the-art design approaches to delta-sigma (ΔΣ) frequency synthesizers for wireless transceiver applications. Various synthesizer architectures, including the integer and fractional-N synthesizers, and frequency-to-digital converters (FDC) based digital frequency synthesizers are described. Design specifications for several loop parameters such as noise shaper order in the feedback modulator, loop filter bandwidth, VCO phase noise are based on modulation accuracy and frequency resolution specifications. Advantages of digital loop filter based ΔΣ frequency synthesizers are analyzed.     

PWM逆变器供电的同步电动机矢量控制电流控制环的研究和设计

深入地分析了影响ＰＷＭ逆变器供电的同步电动机矢量控制电流控制环动态特性的主要因素,拽出同步电动机反电动势是其中最重要的干扰因素,而通常彩的ＰＩ电流调节器因工作频带的限制无法在转高转速时抑制反电动热的影响,但利用ＰＷＭ逆变器过调制控制的非线性特性将有助于电流控制环动态性能的提高。     

小型化高精度航空陀螺逆变电源设计

介绍了一种基于单端反激(Fly back)和特定谐波消去法(SHEPWM)相结合的逆变电源结构,实现频率、相位和幅值精准的航空陀螺驱动精密逆变电源;前端单端反激部分通过重新设计的反馈回路有效提高了其负载调节性能;后端逆变部分,采用特定谐波消去法产生频率固定的SPWM波进行全桥逆变,简化了电路结构,提升了系统可靠性;实验结果表明,该电源在实际应用中,达到或超过了传统的航空陀螺交流驱动的指标,并在小型化、提高功率密度和可靠性方面,取得了很好的效果。     

基于DSP芯片的半导体激光器稳频控制方法研究

本文提出一种新的稳频方法,此方法的设计思想是：检测出半导体激光器频率的变化量,通过温度粗调电流细调的方法对半导体激光器进行稳频,根据此想法设计了基于DSP控制的半导体激光器稳频系统的硬件和软件,对数控电流源进行了仿真,并且对仿真结果进行了分忻;对半导体激光器稳频系统进行了理论分析,频率稳定度达到了6．73×10^-7.     

压缩感知框架下宽带功放预失真模型

射频功放的非线性特性是一个重要的研究方向,针对预失真系统采样率过高的问题,提出一种新的宽带功放预失真模型,即在反馈回路采用基于正弦调频(SFM)信号的调制宽带解调(MWC)对信号进行采样,再用变步长广义自适应匹配追踪(VS-GSAMP)算法对信号进行重构,降低反馈回路采样速率,提升线性化效果。实验结果表明,在提高信号重构精度的同时,NSME(normalized mean squared error)显示较MP、GMP模型提升了2~3 d B,ACPR(adjacent channel power radio)约改善了21 d B,该方法能够使系统在较低的采样率下获得良好的线性性能。     

Robust stabilization of linear multivariable systems: relations to approximation

A simple feedback controller methodology is presented that allows for exact tracking of the sinusoidal input signals and rejection of the sinusoidal disturbances in a closed loop control system. The control method is motivated by a mathematical inequality that expresses the tracking and disturbance rejection requirements for a closed loop system. The exact tracking of the input command at a particular frequency requires an infinite loop gain for the system at the frequency of the in put command. A second order undamped transfer function is cascaded to each input channel to increase the loop transfer function gain at the frequency of the input command. A feedback controller is then designed via the LQG/LTR method to stabilize the system while the loop gain remains large at the frequency of the input. The method is experimentally verified on a single axis servo system and extended to multivariable systems.     

基于DDS芯片AD9835的多功能调制模块设计

随着信号源技术的发展,在普遍使用锁相环技术实现稳定信号源的同时,直接频率合成技术(DDS)也日渐广泛运用。本文介绍基于直接频率合成器AD9835的多功能调制模块的设计,通过单片机对AD9835的简单控制,实现数字信号的频率、相位调制以及数字和模拟信号的幅度调制。     

基于模型的数字音频广播信号调制系统设计

本文设计并在FPGA芯片中实现了数字音频广播系统的信号调制系统。信号调制系统位于整个数字音频广播系统基带信号处理链的末端,是基带数字信号处理的核心系统。根据Eureka 147标准,信号调制系统需要对输入的基带码流进行数字调制、频域交织、差分调制以及正交频分复用等一系列处理。所设计的信号调制系统能够对输入的基带码流进行实时处理,完成上述信号处理算法,并输出数字音频广播的基带信号。