基于matlab的二阶锁相环仿真设计-开题报告.doc

武汉纺织大学毕业设计（论文）开题报告课题名称基于MATLAB的二阶锁相环仿真设计学院名称电子与电气工程学院专 业电子信息科学类班级电子1102学生姓名钱坤课题意义：随着科学技术的发展和实际应用的需要，人们对各种设备的控制精度要求越来越高。在自动增益控制（AGC）、自动频率控制（AFC）技术成熟并得到广泛应用的基础上，人们对自动相位控制（APC）技术进行研究，由此有了锁相技术。锁相技术是实现相位自动控制的一门学科，是专门研究系统输出信号与输入信号相位关系的技术。锁相环是一个能够跟踪输入信号相位的闭环自动控制系统，随着现代集成电路技术的发展，锁相环已经成为集成电路设计中非常重要的一个部分，所以对锁相环的研究具有积极的现实意义。锁相环由于其具有一系列独特的优良性能，它已经成为通信、雷达、导航、电子仪器仪表等设备中不可缺少的一部分。所以这些年来锁相环的设计与研究工作也越来越受到人们的重视。此领域的发展状况： 锁相环(PLL)是一个能够跟踪输入信号相位的闭环自动控制系统。它在无线电技术的各个领域得到了很广泛的应用。锁相环路诞生于20世纪30年代，De Bellescize提出同步检波理论,首次公开发表了对锁相环的描述, 提出了同步检波理论，但并未引起普遍关注。1940年锁相环第一次用于电视接收机扫描同步装置中, 改善了电视图像质量，从此，锁相环路开始得到了应用。由于技术上的复杂性以及较高的成本，应用锁相环路的领域主要集中于航天方面，包括轨道卫星的测速定规和深空探测等。性能要求较高的精密测量仪器和通信设备有时也用到它。20世纪50年代，空间技术的发展又极大的促进了锁相技术的发展,由杰斐和里希廷研究的、利用锁相环路作为导弹信标的跟踪滤波器获得成功,他们第一次发表了包含有噪声效应的锁相环路线性理论分析的文章,同时解决了锁相环路最佳化设计的问题。20世纪60年代，维特比研究了无噪声锁相环路的非线性理论问题，同时出版了相干通信一本书。随后在70年代。林特塞和查理斯在做了大量实验的基础上，进行了一阶、二阶及高阶PLL的非线性理论分析。直到现在，世界各国的科技工作者还在对锁相技术的理论和应用进行广泛深入的研究。随着集成电路技术的发展,锁相环已广泛应用于电子技术的各个领域，逐渐出现了集成的环路部件、通用单片集成锁相环及多种专用集成锁相环,PLL变成一个成本低、使用简便的多功能组件。目前, 锁相原理的应用已经深入到通信、雷达、原子物理学,流体力学等。锁相环最初用于改善电视接收机的行同步和帧同步，以提高抗干扰能力。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载波、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。近年来，锁相技术用在通信、航天、测量、电视、原子能、电机控制等领域，锁相环能够高性能地完成信号的提取、信号的跟踪与同步，模拟和数字通信的调制与解调、频率合成、滤波等功能，已经成为电子设备中常用的基本部件之一。研究内容：1.锁相环的基本原理。2.锁相环性能分析。3.MATLAB编程及模拟仿真。研究方法：本论文主要是从理论上研究。首先通过一些相关书籍和具体应用对锁相环的对外特性进行一定的了解，然后由表及里，分析锁相环内部的具体结构，从相位方面入手，对锁相环工作期间锁相环内部各个模块所完成的功能进行研究，并联系锁相环的作用，对锁相环整体有一个充足的理解。在此基础之上，运用MATLAB仿真软件进行编程，对锁相环进行仿真，再以仿真结果曲线为基础，与理论知识进行对照，验证锁相环是否完成了预期功能，在理论与仿真两方面对锁相环有一个透彻的理解，从而达到此次毕业设计的目的。研究步骤：(1) 查找资料和文献。到图书馆借阅与主题相关的书籍，同时在网上查找一些相应文献，为论文的研究打下一个良好的基础； (2) 进一步收集、分析资料，理清思路，拟订开题报告，为下一步的研究安排好计划。 （3) 从理论入手，摸清锁相环的相关原理；(4) 根据实际情况完成软件编写，实现模拟仿真功能；(5) 撰写论文初稿，并提交指导老师评阅，根据导师提出的意见修改和完善论文，在老师的指导下对论文做进一步的充实与修改，并将修改稿提交导师评阅。根据导师最后提出的定稿意见做最后的完善，按照论文的统一格式排版并将最终的论文定稿打印、装订。参考书目：1.（日）远坂俊昭 著，何希才 译.锁相环（PLL）电路设计与应用M.北京：科学出版社，2006.2.（美）贝斯特著，李永明等译.锁相环设计、仿真与应用（第5版）M.北京：清华大学出版社，2007.4.3.（美）加德纳著，姚剑清译.锁相环技术（第3版）M.北京：人民邮电出版社，2007.11.4.张厥盛，郑继禹，万心平.锁相技术M.西安电子科技大学出版社，1994.6.5.张建斌.锁相与频率合成M.北京：科学出版社，2011.6.曾庆贵.锁相环集成电路原理与应用M.上海：上海科学技术出版社，2012.2.7.黄智伟.锁相环设计与频率合成器电路设计M.西安：西安电子科技大学出版社，2