基于锁相环载波同步的仿真实现

1、基于锁相环载波同步的仿真实现摘要锁相即是相位锁定，也就是两个信号之间的相位同步，而同步阶段，是两 个信号的频率相同，相位差为固定值。对于两个没有关系的信号，相位一般情况 下是不同步的，而锁相环就是完成两个信号相位同步的自动控制系统。因此在许 多领域都有应用，如通信、航天、微处理器、测量等。锁相环是通信电路里的一 个重要模块，而载波同步技术同样在通信系统中占有着举足轻重的地位。本文详 细介绍丫锁相环设计的各种指标。本文描述了锁相环的起源、发展和现状，并详 细介绍它的工作原理，根据模拟锁相环的原理，获得锁相环的数学模型，并阐述 了锁相环的捕获特性、跟踪特性、稳定性和载波同步方法、各项指标参数及现实

2、 意义。最后采用matlab-simulink仿真软件模拟了锁相环路的锁定过程和载 波提取的过程。通过参数对比，得到最佳的性能指标参数，准确提取出想要的载 波。关键词锁相环/载波同步/matlab仿真pll-based carrier synchronizationsimulationabstractphase lock is phase-locked，that is，the phase synchronization between two signals，the synchronization phase，is that the two signals have the same freq

3、uency and the phase difference is fixed. no relationship between the two signals for phase synchronization is under normal circumstances，and the pll is synchronized with the phase of the two signals to complete the automatic control system.so it has applications in many fields，such as communications

4、, aerospace, micro-processor measurements. phase-locked loop is an important communication circuit inside the module，and carrier synchronization technology also plays a pivotal role in the communication system.this paper describes the various indicators of phase-locked loop design. this paper descri

5、bes the origin，development and current status of the pll, and details how it works.according to the principles of analog phase-locked loop，i get the mathematical model of pll, and described the characteristics of the pll capture，tracking features，stability and carrier synchronization method, the ind

6、ex parameters and practical significance.finally，using matlab-simulink software to simulate the locking process and the process of extracting the carrier phase locked loop. by contrast parameters, get the best performance parameters to extract the earners accurately.keywords pll, carrier synchroniza

7、tion，matlab simulation+文摘要i英文摘要ii1绪论11. 1选题背景11. 2锁相环的发展和目前的研究11. 3论文的主要内容组织22锁相环的基本理论22. 1锁相环的工作原理22. 1. 1鉴相器32. 1. 2环路滤波器42. 1. 3压控振荡器62.2锁相环的工作过程72.2.1环路的入锁过程72. 2. 2环路的跟踪过程92.3锁相环白勺稳定性93锁相环白勺应ffl103.1锁相环的优良特点103.2锁相环关于载波同步的应用113.2.1锁相环直接提取载波同步113.2.2平方环法提取载波同步114锁相载波同步的仿真实现134. 1仿真介绍134.2锁相载波同步的

8、仿真实现13结论19翻寸20参考文献211绪论1. 1选题背景在通讯科技飞速发展的今天，其应用领域也越来越广泛，而当代通信体系屮 的同步技术，决定着通信系统的性能和应用。载波冋步技术在在通信系统中占奋 着尤为重要的地位，采用不同的方法实现载波同步便会有不同性能，为了实现更 好的载波提取，便耍研究更好的载波同步方法。而基于锁相环的载波同步因为其 良好的性能和易于实现，得到了广泛的应用。1.2锁相环的发展历史及国内外研究现状对锁相环的研究从20世纪中期就已开始，法国著名工程师贝尔赛什 (bellescize)在1932年第一次发表了关于锁相环路的原理描述和同步检波论，然 后被应用在同步接收屮，而在

9、低信噪比下的同步检测，并没有大的信号失真产生 的缺陷，因而受到人们的关注m。但由于结构复杂，成本又高，当吋并未获得推 广。到1943年，锁相环被用在扫描黑白电视机的水平同步电路中，它可以起到 抑制在外部同步信号中的噪声的作用，避免由于扫描造成的干扰噪声引发随机抖 动的现象，使屏幕呈现稳定而又清晰的图像，之后，锁相环又被应用与彩色电视 接收机屮的彩色脉冲同步m。从这之后，锁相环便得到了广泛应用。五十年代，由杰费oaffe)和里希廷(rechtin)第一次成功运用锁相环路作为跟 踪滤波器跟踪导弹信标，之后他们发表了关于含有噪声效应的锁相环路线性理论 分析的文章，解决了锁相环的优化设计问题3。在空间

10、技术促进人类的发展中， 进一步探讨了锁相环路，大大促进了锁相技术的发展。到1965年左右，第一块 集成锁相环面世，其造价成本才有所下降，功能也更加健全，开始应用到各个领 域4。随着锁相技术和数字电路技术的发展，鉴相器这一部分开始慢慢使用数字 电路，另一部分仍然是模拟电路，这类锁相环便是最初的数字锁相环(dpll) 5。国外自从生产出第一个集成锁相环产品，这么多年使锁相环得到快速发展， 产品类型丰富，工艺日益精进。现在，锁相技术己成为一个理论科学体系，它在 通信、雷达、激光、航天、计算机、红外、测量以及图像处理等技术领域得到了 很大推广。1.3论文的主要内容组织第一章介绍了选木科题的背景和锁相环

11、的发展和国内外研究现状第二章介绍了锁相环的工作原理、构成部件、工作过程并分析其稳定性和噪声。第三章介绍了锁相环的应用及载波同步的实现方法的意义。第四章用matlab软件仿真完成基于锁相环的载波提取，并给出仿真结果。2锁相环的基本理论2.1锁相环的工作原理锁相环，phase-lccked loop,简称pll，是实现两个信号相位同步的自动控 制系统。锁相环由鉴相器(pd)、环路滤波器(lf)、压控振荡器(vc0)这几个基本 部件组成6,其结构如图2. 1所示。uipdlf> vcouo(t)图2.1锁相环结构图图中为环路的输入信号，为误差电压，为控制电压，为 输出信号。邮)>仏 si

12、n.f(p)环路的相位模型如图2. 6所示ue(t) ko仍(q p图2. 6环路的相位模型由此模型可看出，环路是一个相位负反馈控制系统。环路主耍是利用相位负反馈闭环控制系统的原理，来实现相位的锁定，比较输入信号相位决(t)与输出信号相位此(t),得到相位差ft，通过环路滤波器后 得到反映相位差ft(z)的误差电压ud(z)，输出控制电压lk(z)，然后把lk(z)添加到 压控振荡器的输入端，振荡器输出信号的角频率砂(/)的慢慢接近输入信号角频率仍的角度方向，直到似<0 =仍，当決与沒2(f)的差接近零或等于一个固定的小常数，即输入信号与输出信号40完成了相位同步。当耐r)频率固定不变吋

13、，输出信号频率等于输入信号频率，苏值也固定不变。输入信号相位佚(t)与 输出信号相位的(t)随时间的变化，其差值始终为零或等于一个很小的固定值， 输出信号相位此(t)好像锁定在输入信号相位佚(t)上，这便是相位锁定，即锁相。 这时环路就进入锁定状态。当环路被锁定后，如果输入信号的相位和频率发生变化，环路会自动调节， 使输出信号相位和频率随输入信号的改变而改变。在整个变化过程中，一直保持 与输入信号的频率或相位差极小或在一固定范围内，环路这时的状态称为跟踪状 态，面环路从失锁到锁定的过程称为捕获过程。2.1.1鉴相器(pd)鉴相器被用于检查环路输入信号的相位佚(t)和输出信号的相位仏(t)之间相

14、 位误差仪，然后把相位误差转化为误差电压，鉴相器输入,其屮/】取决于鉴相器的电路类型，反映的是鉴相器的特性。鉴相器的电路类型有很多种，每种电路表现出不同的特征，常用的有正弦形鉴相器、三角形鉴相器、 锯齿形鉴相器和鉴频鉴相器等。本文采用的是正弦形鉴相器，由模拟乘法器后加 低通滤波器组成。其结构如图2. 2所示：km>lpfbt(t)a(0图2.2正弦鉴相器结构图 设为乘法器的相乘系数，输入信号为w'= t/'sin(似z +沒)(2. 1. 1)w，(z)瞬时相位沒(/) = 6 + (似-仙)，+沒，令a级二似-仙为似与伽的差，把它叫做环路的固有频率差。则输出信号为u&l

15、t;>(t) = uocos(m0(2. 1.2)其瞬时相位61=似+仏(0,经过环路滤波后，乘法器输出的误差电压(/)为:，=去讓圳盼糊竭.3)式中=丄尥(7,仏是的振幅，与队振幅成反比，6!<f)=佚-)是环路的相位误差，(0与6k0之间为正弦关系，即为正弦鉴相特性，特性曲线如图 2.3所示。卜图2.3正弦鉴相特性曲线鉴相器有两个功能：相位锁定和频率牵引。如图可知，鉴相特性曲线在一周 内，“0点”和“ n点”都能体现其两个功能，但在“0点”和“ n点”斜率相反， 若“0点”是环路的稳定工作状态，则“ n点” 一定不是稳定工作状态，反之也是如此，当“0点”是稳定工作点时，-5就是

16、正弦鉴相器的工作范围。2 22.1.2环路滤波器(lf)环路滤波器在环路屮起抑制噪声和高频成分的作用，而且还决定回路的动态 性能，故其是一种低通滤波器。由式(2.1.3)知队/是由直流分量和叠加在其上的交流分量组成，维待环路锁定的是有用的直流分量，交流分量则需要被环路 滤波器滤除掉。rc积分滤波器、无源比例积分滤波器和有源比例积分滤波器是 几种比较常用的环路滤波器6。(2. 1.4)滤波器吋域描述方程：wr(r) = f(p)ud(t)(2. 1.5)滤波器复频域描述方程队=尸 其模型如图2. 4所示：f(p)ue(s)> f(s)(a)吋域模型(b)复频域模型图2.4环路滤波器模型f(

17、p)uc(t)ud(t) 1 + prc 1 + pr(2. 1.6)(2. 1.7)(2. 1.8)(1) rc积分滤波器是一种比较简单的低通滤波器，其传输算子为：r = /?c是吋间参数，且是唯一的可调参数。rc传递函数为令s =汾得到频率响应f(yq)=1 + yqr当r = 0.2s时，滤波器呈现低通的特性，其直流增益|f(yo)| = l，并且相位滞后， 而当频率很高吋，幅度趋于0,相位滞后接近ji/2。(2) 无源比例积分滤波器也称作超前滞后滤波器，它比rc积分滤波器多了一个 电阻，也就是说多了一个可调的参数，其传输算子为：f(p) = -=1 + /?r2(2. 1.9)uc!(

18、t) 1+ ptr. = (/?. + /?2)cr2 = /?2c,它们是两个不相干的可调参数，滤波器传递函数为:f(s)1 + t2s + ts频率响应为:1 + ./qt2 1 + yqn(2. 1. 10)(2. 1. 11)当n = 0.2，s，= 0.025 0'1,振幅频率响应具有低通特性，直流增益|f(yo)| = 1,当频率很高时|f(7q)ht2r2°°tl r + r2,为滤波器的比例特性，冇利于环路捕获，并且在高频段由于零点l + ./qr2的作用使相位由滞后变为超前。这个特点有利于改善环路的稳定性，故很常用。(3) 有源比例积分滤波器由电容

19、、运算放大器和电阻这几部分构成成。传输算 子为【7】:f(p)= 2 =a(1 + pr2)(2. 1. 12)uc/(t)1 + pr2 + (l + a)pri有故(2. 1. 13) l + pri其中负号仅表示相位相反，不表示负值。当aoo吋，可近似实现滤波器理想化，则f(p)=l-(2.1.14)pt传递函数为：f(5)= (2.1.15)st频率响应为：f(yq)=1 + jqr2(2. 1. 16)当 = 0.2 = 0.025时，该滤波器具有低通特性，且直流增益比较大，当频率高时，其比例特性|f(yq)| = !，并在零点1 + ./qd作用下使相位提前，有利于环 ri路稳定。

20、比较这三种滤波器的频率特性，并结合环路的实际工作情况，选择最合适的 滤波器，而木文选择的是有源比例积分滤波器。2.1.3压控振荡器(vc0)压控振荡器实际上是-种电压-频率变换器，也是具奋线性控制特性的调频 振荡器，在环路中必须保证控制特性有较宽的ix域，有好的线性度，高的灵敏度 且频率足够稳定，输出频率范围满足要求。其种类有很多，常见的有射极耦合多 谐振器电路，积分-施密特电路，数字门电路和晶体振荡器等。瞬时频率似.(0随控制电压&的变化而呈现线性变化：6a (0 = fuc(t)=伽+ kouc(t)(2. 1. 17)其屮为vco的控制灵敏度，当队=0时，似=似)为压控振荡器的自

21、 由振荡角频率。在实际应用屮，vco控制特性的线性范围是有限的，超过某个范围之后，尺0就会迅速下降，故vco应在合适的线性范围内工作，才能达到最佳 性能。其模型如图2. 5所示。w(、(f)p沒 2(,)图2. 5 vco的相位模型2.2锁相环的工作过程设输入信号ui(t) = ufsin(m +沒)其屮似和沒均为常数，bp 0i(t) = acdot + & f并设=似-伽0，pd是正弦特性uj(t) = ud sin即)，vco的控制灵敏度尺o0 o2.2.1环路的入锁过程当确定环路参数后，环路能否入锁，主要由固有频率ayo的大小来决定，具 体分如下三种情况：(1) a砂)很大由于

22、atyo很大，环路滤波器完全控制了，控制电压被加到压控振荡器，其振荡频率依然是固有频率，鉴相器输出电压依然为 u(i(t) = ud sin am,它们是一个上下对称的差拍波，环路起不到控制作用，这吋环路不会入锁，呈失锁状态。(2) a69。较小这吋w</(r) = a/sin am能很轻易地通过环路滤波器，它的输出电压为：uct) = udfjco(.)sin(a69()z + zf(7ay()(2. 2. 1)幅度较大。把队仍加到压控振荡器的控制端，其振荡频率为伽=+得出，当=火()|厂(於狄)|(7</时，在w<(f)一周内，总有满足该条件的门， 以控制有不同频率产生的

23、差值恰好等于画有频差，使瞬时频差沖=0 ,似( =似，环路入锁。环路在此过程中，相位差的变化在鉴相特性一周内(正弦鉴相特性6!<z)的变化不超过2 ji)就能使环路入锁，此入锁过程称为环路的快捕过程。(3) a砂)处于上述两者之间(f) = ta/sina舰通过环路滤波器后有一定的衰减，但并没有被完全抑制，其 输出控制电压队二叫厂(7伽+幅度较小，wc(r)振荡频率6a(z)= 6%+ a"owr(z)，因为 a67ocol = ko f(jco()ud = k(、uc，即在 wr(z)的峰值处， vco的振荡频率似(f)也达不到似，故在队在变化一周内，环路不可能入锁。当队、(

24、r)在正半周变化时，vco振荡频率似，(/)向似靠近,瞬时频差p6!<r)<a砂)； 当队在负半周变化时，vco振荡频率似，远离仍,瞬时频差pft(z)砂)。相位差仪从0变化到it所需吋间大于从it变化到2 it所需的吋间，故误差电压(r)二7,/sina耐是一个上下不对称的差拍波，这个波形中含有直流、基波和谐 波分量，此时设直流分量通过lf后输出为沁岭)，只有基波分量能通过lf输出 为此，而谐波分量认为被lf完全抑制。在和(z)控制下，vco振荡频 率似=仙)+/如(0。重复以上过程总结出，wh(z)在正半周变化时使得似(z)更靠近似，瞬吋频差变小，冲<冲；在负半周变化时，

25、瞬吋频差里比正半周瞬时频差大，但/?ft(z4)< /2ft(z2)，故误差电压仍是一个上下不对称的差拍波，含有正的直流分量和基波、谐波分量，且基波频率变低了，如此循环。 因环路滤波器累积了直流电压，使直流电压不断增大，压控振荡器中心频率持续 向m靠近，瞬时频差的平均值越来越小，即(f)的基波频率越来越低，接着lf对其袞减越来越小，队(0振幅越来越大，对压控振荡器的控制越来越强。当vco振荡的中心频率被牵引到一定程度时，瞬时频差的平均值小于舰，这个过程即 为频率捕获过程。完成这个过程之后，再通过快捕过程入锁。环路的捕获带是最大岡有频差a6>max，它能使环路进入锁定状态，两倍的 捕

26、获带称为捕捉范围，显然，捕获带大于快捕带。只耍砂)<a砂，不论初始频 差为多少，环路总可以入锁。环路在这个过程中，有一个频率牵引过程，相位差 汉变化一个2 n又一个2 n ,才使瞬时频差平均值小于a处，再通过快捕入锁。在频率牵引过程中，一直是交流电压，只有当环路入锁后，瞬时频差为0,ue(t)才变为一个直流电压维持环路锁定。2.2.2环路的跟踪过程当环路输出信号的频率砂锁定在输入信号频率似上时，若似缓慢增加到 (oi ,使佚增大，接着汉增大，然后导致误差电压增大，wxo增大会引起控制电压增人，队、(0又控制vco的振荡频率似(o变到似'。因为此时环路是在锁定的基础上缓慢的增大输入

27、信号频率，故差拍频率很低，通过环路滤波器后，的变化就近似为直流电压的增加，若输入信号频率似再增大，环路将重复上述过程但似的增大就是砂)的增大，由式61(00)二arcsin可 kf(jo)知，环路锁定吋，61(00)也在增大。当61(00)随着的增大而增大到一定值吋，环路便不能再跟踪，就会由锁定状态变为失锁状态。通过对环路的入锁过程和跟踪过程的分析，对环路工作状态有了进一步的了解，在捕获状态下，判断捕获性能有两个主要指标：捕获带a物和捕获时间。环路参数决定4物，7；与环路参数和初始频差紧密相关。在同步状态下，稳态相位差a(oo)和同步带伽是两个决定指标。环路锁定后，输入信号的频率差为0,但是稳

28、态相位差仍然存在，这体现环路的跟踪精度，即相位差越小，系统的跟踪 能力越强。由同步带可以知道环路的跟踪能力。2.3锁相环的稳定性pll是一个负反馈系统并且是非线性的，振荡是这个系统的一个主要缺点， 使环路工作，首先系统必须是稳定的，如果不稳定，系统的自动调节功能便无法 实现。系统稳定，一般指系统输入和输出均是有界的。对于线性系统来说，系统 的稳定性只取决于系统函数极点的位置，即系统稳定时，系统函数的极点均在s域的左半平而。锁相环路确是一个非线性系统，故其稳定性取决于系统函数，而且与外界干 扰信号相关。因环路线性化后即为一个线性系统，判断其稳定性常用伯德(bode) 准则。伯德准则是奈奎斯特准则

29、通过伯德图显示出的应用，它利用开环频率响应 伯徳图来判断闭环的稳定性。其负反馈系统传递函数的特征方程为：1 + wo二0(2. 3. 1)(2. 3.2)当特征根位于s域虚轴上时，该闭环系统临界稳定，此时开环频率特性ho(yq) = -l设fir为增益临界频率，qk为相位临界频率，则有仏=仏，为使闭环稳定，在 开环相移达到时，使开环增益小于1,或使开环增益等于1时，使开环相移 达不到-3t,即(2. 3.3)argho(jqk)= -7t 、f argho(jclr) > -7t w j|ho(jqk)| < 1|ho(yqr)| = l其中当= 吋，闭环临界稳定；当时，闭环不稳定

30、。3锁相环的应用 3.1锁相环的优良特点(1)载波跟踪特性：设置恰当的环路参数，使|h(#2)|频带足够窄，当满足条件q狄时，输出信号的频率和相位随着输入信号的频率和相位变化而变化。应用：输入信号中的噪声和干扰滤波器。跟踪输入信号的载波相位。恢复衰落的载波信号。调制跟踪特性：设定环路参数适当，使|h(j£2)|频带适中，当满足条件时，输出信号与输入信号同步。应用：信号角度调制的调制器和解调器。(3)低门限特性：锁相环路的低门限特征即锁相环正常工作在低输入信噪比条件 下。应用：在噪声中提取有用信号。扩展对角度调制解调时的门限。降低数字信号解调时的误码率。3.2锁相环关于载波同步的应用锁

31、相环的频率相位跟踪性能己应用到各个领域，如航空航天，通信，雷达， 电视等，随着集成电路技术的发展，己成为电子产品的最基本的组成部分，广泛 应用。具体可以实现频率合成器，跟踪滤波，载波同步，调制解调器和位同步等。 本文着重介绍锁相环关于载波同步的应用。在相干解调中，输出端会输出一个与输入端频率相同、相位相同的载波，此 相干载波的提取即为载波同步。提取相干载波的方法：(1) 直接法：对于某些含有载波分量的信号，可以通过锁相环直接提取载波； 对于某些不含载波分量的信号，要通过一系列非线性运算即使用特殊的锁相环 路，如平方环，科斯塔斯环(正交环)，便可以在输出端提取出相干载波分量。(2) 导频法：在输

32、入端的合适位置接入一个载波信号，在输出端可用普通环或 窄带环提取，适用于接受信号频谱中没有载频分量的信号。3.2.1锁相环直接提取载波锁相环直接提取载波即为直接输入一个含载波分量的信号，然后利用锁相环 的跟踪特性提出此载频。设调制信号，含有直流分量，接收信号力:5(r) = a|1+ /?/(/)cos(3. 2. 1)3.2.2平方环法提取载波本文用直接平方法提取dsb载波，即输入信号中不含有载波分量，需要用平 方律器件对输入信号进行平方运算，便出现了2倍载频分量，用锁相环将此2 倍频率分量滤出，然后二分频便得到想要的频率分量，其结构桐图如图3. 1所示。> 平方 t?（z）>

33、pd > lf > vco -2-二分频 f0 >.|锁相环图3.1平方环结构框图设调制信号m(z),没有直流分量，接收信号为：(3.2. 1)5(z) = r(z) + n(t) = m(t) sin69oz + i(z) + n(t)其中n(t) = nc(t)cos(m +-m(r)sin(6y()r + dt)(3. 2. 2)是均值0、单边功率谱为的高斯白噪声。调制信号m(z) = ±l，当+1和-1概率相等时，m的均值为零，的功率谱中不含a的载频成分，当平方操作后，可以产生2/。的频率分量，再经屮心频率为2/。带宽为的带通滤波器 后，环路的输入信号变为夕

34、 w = 5 771 cos(2)/ + 2 沒i()+ /h(z )m()+ 5 瓜()队2 (2 3 3) cos(269o/ + 2 汐 i(r) + /it (r)z/t(r)-队(r)"x,) sin(269or + 2 沒 i(r)该式屮第一部分的调制信息被滤掉，y(t)屮含有2/o的频率分量，环路锁定此频 率后再进行二分频，便可提取得到所求的频率分量。设 vc0 输出信号为(r) = t/.sin(2oz + 22(r)(2. 3.4)环路输入信号y(t)与vc0输出信号经鉴相器相乘，得误差电压= udsin 26 (z) + 7v(r)(2. 3. 5)误差电压w经环

35、路滤波后，输出控制电压uc(t) = f(p)ud sin(26!(z) +(2.3.6)压控振荡器瞬时频率似，(/) = 2砂)+尺0沁(/)，比对式(2.3.4)知2帥)=一uc(t), p平方环环路方程为(2. 3.7)2_w)= 2ji(0_kof( )(7jsin20e(t) + n(t) dtdt其等效相位模型如图3. 2所示。2)图3. 2平方环的等效相位图(2. 3.8)其等效鉴相特性为d(0e) = w/sin 2即)由式(3.2.2)和式(3.2.8)可见，平方环的相位模型与普通环的相位模型在形式上是一致的，但是平方环的鉴相特性线性范围比普通环路小一半，且鉴相器工作在“0点

36、”和“ it点”特性一样。普通环对载波提取时其噪声难以滤除，而由仿真可知平方环更容易且更方便的提取载频。4锁相载波同步的仿真实现4.1仿真介绍本次仿真使用的软件是matlab 7.8.0 (r2009a).由于matlab软件适用范围 光，功能强大，操作方便，结果准确，现已成为国内外各大高校用于教学的基本 功能软件，使用matlab对锁相环的载波同步的仿真快捷、准确。4.2锁相载波同步的仿真实现单环锁相载波同步的设计与仿真：uj« w v -vj-y u i 、二一 i f04l»ll- rl | op m uaij vay图5. 1单环锁相载波同步仿真模块图5. 2鉴相器

37、模块阁5. 3压控振荡器模块out2此压控振荡器模块组成：积分器后接增益和斜坡信号相叠加输出相位信号，由正 弦模块输出，令对相位信号进行积分输出频率再经二分频输出所需载频。一个信号频率为50hz，另一个信号频率为220hz，锁定频率为135hz。阁5. 4示波器一输出波形图5.5输入输山信号对比阁5.6锁定频率一个信号频率150hz,另一个信号频率80hz,锁定频率115hz。图5.6示波器输出波形二阁5.7锁定频率二以上是用下方法实现载波同步的仿真及结果显示，并用锁相环提取载频，但二分频后会产生180°相位不确定度，但由于是模拟解调，影响不大利用单环 锁相环锁定速度快，锁定范围宽，载频己提取，同时载波同步性能指标为：同步 精确度、同步的建立时间和保持时间、同步误差等。结论在本次论文撰写过程屮，是基于对锁相环的原理理解并掌握的基础上探讨它 在各方面的应用，主要是相干载波的提取，利用matlab仿真软件实现基于锁相 环的载波同步的仿真模拟。1. 学习并掌握锁相环的工作原理。2. 详细剖析锁相环的组成模块，即鉴相器（pd）、环路滤波器（lf）、压控振 荡器（vco）,并注重分析各个模块的电路模型、性能及参数。3. 分析锁相环的工作过程，即入锁过程和跟踪过程，实现环路工作的锁定、 失锁、跟踪、捕获四个工作状态。4. 分析环路的稳定性，了解伯徳