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1、西北工业大学明德学院本科毕业设计论文本科毕业设计论文题 目 锁相环设计与MATLAB仿真 _专业名称 电子科学与技术 学生姓名 何 鹏 指导教师 李立欣 毕业时间 2010年6月 设计论文 毕业 任务书一、题目 锁相环设计与MATLAB仿真二、指导思想和目的要求在了解锁相环的基本工作原理的基础上，熟悉其构成及数学模型，在对锁相环有了充分的要了解后，运用MATLAB仿真软件对其进行仿真。通过仿真看锁相环是否工作正常，参数指标是否合格来判断是否达到了仿真要求。三、主要技术指标1.锁相环的基本原理2.锁相环工作期间是否经历了失锁、跟踪、捕获、锁定等四个状态。3.锁定后平率相位是否平稳。四、进度和要求
2、第35 周：查阅和整理资料文献，确定研究模型和研究方向；第68 周：分析模型，找出其中的缺陷；第911 周： 提出更容易实现的结构，对该结构具体分析；第1113 周：整理资料进行论文撰写、装订并翻译英文文献；第1415 周： 论文评阅，答辩准备，答辩五、主要参考书及参考资料Floyd MGardner,锁相环技术（第三版）姚剑清 译，人民邮电出版社,2007Roland E.Best,锁相环设计、仿真与应用（第五版），李永明 等译，清华学出版社，2007.4学生 _ 指导教师 _ 系主任 _ 目 录中文摘要 3英文摘要 4前言 6第一章 绪论711 锁相环的发展及国内外研究现状712 本文的主
3、要内容组织9第二章 锁相环的基本理论10 2.1锁相环的工作原理 11 2.1.1鉴相器 11 2.1.2 低通滤波器13 2.1.3 压控振荡器15 2.2锁相环的工作状态15 2.3锁相环的非线性工作性能分析 17 2.3.1跟踪性能18 2.3.2捕获性能18 2.3.3失锁状态19 2.4锁相环的稳定性20 2.5信号流程图21 2.6锁相环的优良特性21 2.7锁相环的应用22 2.7.1锁相环在调制和解调中的应用22 2.7.2锁相环在频率合成器中的应用23 2.8本章小结23第三章锁相环的噪声分析24 3.1锁相环的输入噪声24 3.2压控振荡器的噪声24 3.3相位噪声的抑制2
4、6 3.4本章小结27第四章 二阶锁相环仿真及结果28 4.1仿真介绍28 4.2程序代码28 4.3仿真结果34 4.4本章小结36结 论38致谢39参考文献40毕业设计小结41 摘 要 锁相环电路是使一个特殊系统跟踪另外一个系统，更确切的说是一种输出信号在频率和相位上能够与输入参考信号同步的电路，它是模拟及数模混合电路中的一个基本的而且是非常重要的模块。由于锁相环具有捕获、跟踪和窄带滤波的作用，因此被应用在通信、微处理器、以及卫星等许多领域。锁相环是通信电路里时钟电路的一个重要模块。本文详细介绍了锁相环设计中所涉及的各项指标计。论文首先对锁相环的发展历史和研究现状做了介绍，然后从其基本工作
5、原理出发，以传统锁相环的结构为基础，得到了锁相环的数学模型，对锁相环的跟踪性能、捕获性能、稳定性以及噪声性能等各种性能进行了分析，对锁相环的各项指标参数进行了详细推导，得出了锁相环数学分析的结论。本文详细描述了锁相环的整体电路以及鉴频鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、分频器等电路模块。在分析和设计的同时，也采用MATLAB软件对电路进行了仿真。由于MATLAB仿真软件适合多学科、多种工作平台且功能强大、界面友好、方便快捷、语言自然并且开放性强的大型优秀应用软件，已经也已成为国内外高等院校高等数学、数值分析、数字信号处理、自动控制理论以及工程应用等课程的基本教学工具。使用Matlab对锁相环仿真的
6、实现是方便快捷的。仿真结果表明，锁相环电路达到了设计指标要求。关键词：锁相环，仿真，MATLAB Abstract Phase-locked loop circuit is to make a special system to track another system, more precisely, an output signal in the frequency and phase reference signal can be synchronized with the input circuit, which is the analog and digital-analog hyb
7、rid circuit is very important module. As the PLL has acquisition, tracking and narrowband filtering role, so it is used in communications, microprocessors, and satellite and many other fields. PLL clock circuit of the communication circuit is an important module.This paper describes the design of PL
8、L indicators of dollars involved .Firstly the history of the PLL and the current research have been described, and then from the basic working principle, the structure of the traditional PLL based on a mathematical model has been phase-locked loop, the tracking performance of the PLL capture the per
9、formance, stability and noise performance and other performance analysis of the indicators on the PLL parameters detailed derivation, mathematical analysis of the findings of a PLL. This paper describes the overall PLL circuit and frequency discriminator phase detector, loop filter, VCO, frequency d
10、ivider circuit module, etc. In the analysis and design, but also by MATLAB software circuit simulation. As the MATLAB simulation software for multi-disciplinary, multi-working platform and powerful, friendly interface, convenient, natural and open and strong language of large outstanding application
11、s, has also become a domestic and international institutions of higher learning higher mathematics, numerical analysis, digital signal processing, automatic control theory and engineering applications of basic teaching tool for courses. Simulation using Matlab implementation of the PLL is convenient. Simulation results show that the phase-locked loop circuit to the design requirements.Keywords：PLL, Simulation, MATLAB前 言 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。最初，DeBellescize于1932年提出同步检波理论，
