锁频环锁相环的学习总结

1、1. 叉积自动频率跟踪环(C P AF C)提出了改进，2. 低信噪比、多普勒频移为300k H z、频率一次变化率为30k Hz/s频 率二次变化率为3000 Hz/s整体的环路结构如图1所示。输入信号与数控振荡器混频后，产生的信号首先要进行多采样抽取，因为输入信号的采样频率 高达数十兆，如此高的频率给后续的数据处理增加了负担，因此在混频后要进行D倍的频率抽取使频率降低到信号波特率 相近的水平。高动态时，载波的频偏很大，因此需要先对载波 进行粗略捕获，采用FFT经过一次捕获便可将频偏从几百千赫 兹减小到几百赫兹以内，然后再利用FLL和PLL来实现载波的 频率跟踪和相位跟踪。FLL图1载波跟踪

2、环路的原埋图环路原理：输入信号为中频采样信号：s(t) =Ad(t)cos(2兀fi t+q)+ n(t)f i为输入信号频率；n( t )为加性高斯白噪声。数控振荡器的输出两路正交信号分别为：l(t) =cosO fct+S)Q(t)=sinS fct+6) 积分-清除器之后的两路信号可分别表示为1( k) - 0, 5Ad( A Jsincf TT) cosf ) + ni( k)Q( k) - 0. 5Ad( k) sincf+ 叫(k)式中：sincT= 扁“ynTJ/ynr,也二 护T +2卫M41+ a8, z_,为积分的起始时刻F为预检积分 时间。1.锁频环F L L通常采用自动

3、频率跟踪环(AFC)来实现载波频率的跟踪 两路正交信号的点积D ot ( k)和叉积Cr曲仏丿分别为: Dot(k) = I(k- )l(k)+ Q(k )Q(k)Cross( k) - 1( k- i) Q(k) - 1 (k)Q( A - 1)常用的消除符号模糊的 CP AFC方法其误差函数如下所示：V i：(k) - Cross(k) X sign( Dot( k)二Q 25闪sind 兀yr 丿 xsiiif 2/r)X/Jof (k) j( 4)当 y1/4T fff, sincfTCZr ) I ; .ign (f)ot (k) QgM血仏J ;于是有：V,(k) a 25P2nY

4、r(5)可以看出其鉴频特性当不满足条件M时，估计误差会很大，需要经过多次调整才能使频偏减小到一个很小的值本文提出的改进算法计算点积和叉积之间存在如下关系號新t血2叱门由上式，频差的计算分为以下3种情况:1) 当 Dot(k) 0 时，f _ ar ctanf Cof 胡(k) /Dot f k)与二2T2) 当 Cross(k) 0, Dot (k) 0 时， r _ 丄 artt anf (k/Dot f k)丿另二2T十2顾3) 当 Cross(k) Or Dot ( k) rss(k)/Dot (k)y八矛+2町环路滤波器采用二阶JaffeR比htin滤波器:AAQg = % 1 + q

5、 丁 刀y kH = 3-1+ TM+ 迈叫T2甲kU二十Tk式中：T为相关器时间间隔一般为I ms,包二1. 89氏0 路带宽的设计可按式(8)进行设计：J 0 25fl, 89民尸-T2.锁相环 鉴相算法为Q - :ig1(Q(k丿=Q 5d(k) siiicf 乳纣T) sitif 电)汰盘町l(k)相位旋转按式（1叭式（11）进行：r = 1( A;)cos9i + Q(k) shiQ(10)Q 二 Q(k 1( k) sjiiQ(11)也 1 二 dgR(y )Q(12)针对运载器处于的不同运动状态，多普勒频率 可以表示为E人（仍=九仏）+九讹）+yp：，（3）txo式中:/为多普勒

6、频率，山运载器的匀速运动产生；/ 为多普勒频率的一次变换率，其对应着运載器的加 速度；/为多普勒频率的二次变换率，其对应着运载 器的加加速度。I13AM勇的* 在n72中各csttstauiMP中枳分m均事人一个它林用s* A式仃山出“tlEft 人nxtt时M飢分|丈（出tt9flh人 fl（号 Ur为MH的*1尤序片中r-EAxtinRCit枚.M住危$荷时氓祥钦多am理存下fchhratrfi少rftiraH用.ShtirVIrW*积分H 为铃以非常简单。不失一般性，积分清除后的信号可表 示为：l（k） = 0.5/ - y?f （/r）sincA/ （k） TcTJcosg + 方/伙）Qk） 0.5A - R（k）sinc/f（k） - nTsniff + 方伙）（） 式中：M为接收信号的幅度；伙）为码相位偏差; 伙）=r（k）