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《跳频通信中变通带锁相环路pll的研究new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、沈阳理工大学学报2005年文章编号:1003-1251(2005)02-0026-03跳频通信中变通带锁相环路(PLL)的研究刘庆泉,任波,刘寅生(沈阳理工大学应用技术学院,辽宁沈阳110045)摘要:针对跳频通信中DDFS固有噪声的特点,提出了利用变通带PLL电路将其滤除的方法,设计了DSP控制的多VCO宽频带PLL电路,并讨论了应用该电路实现对大范围宽频带跳变信号的跟踪问题,从而解决了更大频率范围内PLL对信号的跟踪锁定能力.关键词:跳频;直接数字频率合成;DSP技术;变通带PLL;量化噪声中图分类号:TN973文献标识码:A军事通信中,常常采用
2、跳频技术来实现通信信息的保密和抗干扰,尤其是应用在通信系统中1变通带PLL抗跟踪式干扰方面,它是电子对抗中非常重要的[1]一个研究课题.直接数字频率合成器(DDFS)存跳频通信中信号频率在较大频率范围内进行在固有量化噪声大的缺点,锁相环路技术(PLL)快速跳变,由于采用DDFS实现多频信号的输出,的产生与发展为解决这一技术难题提供了新的途并在较宽频带范围内跳变,而其中有A/D,D/A的径.PLL具有窄带跟踪特性,可提取淹没在噪声之变化过程,则其输出信号为正弦2阶梯波,必然产中的微弱信号,能够很好地抑制DDFS输出信号生量化噪声,噪声频率随着信号频率与
3、采样频率[2][1]中产生的量化噪声.变化而变化,其表达式为f=±pfc±fo,其中p=在跳频通信中,信号频率的跳变速率很大,同1,2,3,.⋯.由文献[1]可知,应用PLL电路可将时为更好地实现抗干扰性和保密性,频率的跳变产生的量化噪声滤除.但在跳频通信中,由于信号频带也很宽,这就加大了PLL滤除量化噪声的难频率时刻在宽频带范围内跳变,所产生的噪声频度和跟踪DDFS输出信号的能力,本文提出了变率也随之发生很大的变化,这就给PLL电路滤除通带PLL方案来解决跳频通信中所遇到的上述问噪声带来了困难.PLL电路滤波带宽取决于其中题,并把高速数字信号处理芯
4、片(DSP)技术和PLL的环路滤波器,而环路滤波器一旦参数确定后,其技术结合在一起,形成DSP控制环路通带的新型滤波带宽就确定,不能随信号频率的变化而变化,锁相环路,改进了PLL所具有单一压控振荡器的也就不能很好的将噪声滤除.结构,而采用多个压控振荡器,实现宽频带PLL信为了解决这个问题,设计了一个变通带PLL,号跟踪滤波器.如图1所示.图1变通带PLL收稿日期:2004-12-20作者简介:刘庆泉(1974—),男,辽宁辽阳人,助教.第2期刘庆泉等:跳频通信中变通带锁相环路(PLL)的研究·27·PLL基本相位模型如图2所示.图2PLL相位模型设输
5、入信号为ui=Visin[ωit+θi(t)]输出信号为uo=Vocos[ωot+θo(t)]则1图3变通带环路滤波器ud(t)=kmViVosin[(ωi-ωo)t+θi(t)-θ2(t)]2偏电压;cjQ为uk等于零时变容二极管D3的电容1[5]=kmViVosin[Δωot+θi(t)-θ2(t)]值.环路滤波器的通频带为2ukr当输入信号频率fi变化时,相当于DDFS输(1+)1UB+UQ出信号频率在变化,使得DDFS固有噪声频率随BWL==2πR1cj2πR1cjQ之变化,产生Δfo做相应的变化.频率变化可以用因γ≠1,则通频带BWL与uk
6、不呈线性关系.对上鉴频器进行检测,将频率的变化转变成电压的变式在uk=0点展开成泰勒级数为化,则电压表达式为:1γγ(γ-1)u=k·Δω=2πk·ΔfBWL=[1+·uk+2·kvvo2πR1cjQUB+UQ2(UB+UQ)通过门限控制电路监测输入信号频率fi的变2γ(γ-1)(γ-2)3uk+3·uk+⋯]化是否导致噪声频率进入PLL窄带滤波器通带而6(UB+UQ)无法滤除.当输入信号频率fi变化未导致噪声频当γ取得足够小,UB+UQ取得足够大时,可忽略率进入PLL窄带滤波器通带时,变通带环路滤波高次幂项,则环路滤波器的通频带近似为器不受控制电压
7、作用,通带不变化;当变化导致噪1γBWL=+·uk=声频率进入PLL窄带滤波器通带时,变通带环路2πR1cjQ2πR1cjQ(UB+UQ)滤波器受控制电压作用,通带将做自动调整,以适BWL0+KV·uk应这个变化,从而增强了PLL对跳频通信中变频其中BWL0为uk=0时的环路滤波器的初始带宽;带噪声的滤波性能.KV为单位电压作用下,环路滤波器通频带的改变变通带环路滤波器电路如图3所示.图3中,量,即为变换的灵敏度.随电路参数的取值调整,利用变容二极管D3来实现环路滤波器通带的调可设定BWL0、KV的取值.实验中,BWL0≈518kHz,整.当uk作用
8、到D3上面后,改变其电容值,从而KV≈01207kHz/mv.这时,BWL可从6～17kHz随uk实现环路滤
