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频率合成技术课程报告 ———————————————————————————————— 作者： ———————————————————————————————— 日期： 频率合成技术课程报告 姓名：夏译 学号：2902302021 主要字体： 5号字一、锁相环的开展历史锁锁相技术是通信、导航、播送与电视通信、仪器仪表测量、 数字信号处理及国防技术中得到广泛应用的一门重要的自动反响控制技术。·20世纪30年代—接收设备锁一样步控制 锁相技术起源于二十世纪 30 年代，提出无线电调幅信号的锁一样步检波技术。 锁一样步检波器要求锁相环路以输入的标准调幅波 vi 中，能输出准确跟踪载波分 量的等幅波 v0(t)而它们相位保持很小常数或零。 将 v0(t)相移π/2 后作为同步检波的 参考信号 vr(t)，从而即可实现对标准调幅波的解调，实现检波。·20世纪40年代—电视接收同步扫描 电视技术得到迅速开展，电视接收机从行扫描振荡器输出中取出局部作反响信号， 和从同步别离器来的同步信号经鉴相器进展相位比拟，得到相位误差信号经积分器得到 控制信号，控制行扫描振荡器，实现同步扫描。·20世纪50年代—锁相接收机实现卫星通信技术 随空间技术的开展， 由杰费·里希廷利用PLL作为导弹信标的跟踪滤波器获得成功， 解决了 PLL 最正确化设计问题。 采用锁相技术制作锁相跟踪接收机，实现将深埋在噪声中的卫星发射的信号检测出来。·20世纪60年代—各部件制作费用昂贵,所以它的开展受限制前半期，由于锁相技术中的个别部件的制作费用仍然十分昂贵，所以在使用范围上 仍然受到较大限制。 由维特毕研究了无噪声锁相环路的非线性理论问题，并发表了相干通信原理。 后期开场相继研制出集成锁相环部件和单片集成锁相环路。 ·20世纪70年代—成为现代通信、电子技术领域中不可缺少的重要控制技术由于半导体技术和集成电路技术的飞速开展，使锁相技术越来越广泛的应用于电子 技术领域。 由林特费·查里斯进展了有噪声的一阶，二阶及高阶锁相环的非线性理论析,并作 了大量实验论证分析。 1970 年 4 月 24 日我国发射第一颗人造卫星，把东方红的乐曲传遍了全球。·20世纪80年代以后 —数字锁相、集成锁相以及频率合成技术,大大推动数字通信、卫星通信的开展。锁相环路理论与研究日臻完善，应用范围普及整个电子技术领域，随着通信及电子 系统的飞速开展，促使集成锁相环和数字锁相环突飞猛进，现在品种齐全繁多，提高系 统的工作稳定性和可靠性和小型化， 目前仍朝着集成化，数字化， 多用化方向迅速开展 二．锁相环在现代通信中的应用应用 ADI公司提供多种锁相环〔PLL〕频率合成器适合许多应用，例如无线基站、局域网〔LAN〕、手机和个人数字助理〔PDA〕、宽带无线接入、工业仪表〔II〕与测试设备、卫星通信、声波定位仪和有线电视〔CATV〕。我们提供单锁相环〔PLL〕和双PLL以及小数N分频和整数N分频的频率合成器，它们都有具业界一流的高性能、低相位噪声和高集成度。 锁相技术在卫星通信中的应用 在卫星通信中，多数情况下是采用模拟通信方式。但是，为了适应通信开展的需要，自60年代中期以来，在卫星通信中使用了数字技术，所以锁相环在数字卫星通信中得到了广泛的应用。 这种多元接续卫星通信的同步系统，首先测出基准〔局〕地面站的副帧〔副载频〕，并由地面分站接收和测出基准〔局〕和本站〔分站〕的发射副帧后，将它们相互间的时钟脉冲相位进展比拟，这样，就组成了包含控制发射时钟脉冲相位卫星在内的又长又大锁相环电路。 下面就以PCM多元接续卫星通信的时钟脉冲同步系统为例，加以表达。时分多元接续方式的电路，如图4-4所示。 如果时钟脉冲同步被确定后，各地面站可在时间轴上将信息排列起来，以提高信息的传输效率。为了简明起见，下面只讲述时钟脉冲的同步系统。 在静止轨道上的卫星，根本上是处于静止状态。虽然如此，但它每天还是要移动一百几十公里。因此，就产生了延迟时间的变动和多普勒效应，所以在进展锁相环设计时，应当考虑这些问题。此外，在设计锁相环时，还必须考虑由于电波的往返，在时间上产生了延迟时间τ，其数值约为秒。 在环路的延迟成为问题的锁相环中，锁相环最大的频率牵引范围，只取决于延迟时间τ，其表达式为： 由此可计算出频率牵引范围为±。这样小的频率牵引范围，该同步系统就无法满足〔覆盖〕基准〔局〕地面站和地面分站〔或称本地面站〕的压控振荡器的频率漂移和多普勒漂移。所以，采用时钟脉相位同步系统的电路如图4-5所示，它除了锁相环构造之外，还需附加调整地面分站频率的机械自动频率控制〔M-AF