基于权值调整的FLL 辅助PLL 方法

李 然，杨霞玉，孙延鹏

(1.西安航天复合材料研究所，西安 710025;2.沈阳航空航天大学 电子信息工程学院，沈阳 110136)

锁相环的发展方向是提高工作频率，采用微处理器件和微电子技术，发展新型序列滤波器，提高抗噪声能力，加快捕捉，减少输出相位抖动［1］。为了保证动态跟踪性能，锁相环必须具有相对宽的带宽，而带宽的增加会导致信噪比降低，因此在锁相环路中动态性能和高信噪比是一对矛盾。如何兼顾动态跟踪性能和高的信噪比，是锁相环设计中的难点。FLL 有较高的动态性能，也就是其捕获带宽范围较大，而PLL 的鉴别精度较高(即高信噪比)，将两者结合，可以达到功能互补的作用。在保证PLL 高精度的条件下，可以利用FLL的高动态性能加大整个环路的捕获范围。本文兼顾两者的优点采用了基于权值调整的FLL 辅助PLL 的方法。FLL 辅助PLL 的方法有多种，比如FLL 牵引PLL 的辅助方法(FLL/PLL)、FLL 与PLL(FLL＆PLL)的辅助方法，文中对以上两种方法的特点进行了分析得出其优缺点，在此基础上设计了基于权值调整的FLL 辅助PLL(FPLL)的方法，得出基于权值FLL 辅助PLL 方法的优点。

1 PLL(锁相环)与FLL(锁频环)的原理

锁相环路是一个闭环的相位负反馈控制系统，主要由三个基本部分组成，如鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)和压控振荡器(VCO)。其原理如图1 所示。

图1 锁相环原理框图

当工作时，压控振荡器的输出信号反馈到鉴相器，在鉴相器中输出信号θ2(t)与环路输入信号θ1(t)进行鉴相，在经过环路低通滤波器之后含高频部分的信号被滤除掉，剩的下……