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基于SystemView的數字頻率合成器的設計
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時(shí)間：2012-10-31
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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X公司開(kāi)發(fā)的用于視圖化系統模型的設計、仿真、分析和評估的開(kāi)發(fā)工具軟件，采用了Windows環(huán)境下的圖形化編程方式，具有友好、功能強大的調試環(huán)境，是真正信號級系統設計仿真的有力工具。在SystemView環(huán)境下的操作比較簡(jiǎn)明，根據系統設計要求利用SystemView本身提供的各種函數圖符建立仿真模型，并對其進(jìn)行參數設置，在設定系統運行時(shí)間等參數后就可進(jìn)行仿真分析。3 數字頻率合成器的設計與仿真基于以上對數字頻率合成器的分析，在SystemView設計環(huán)境下，建立了典型的數字頻率合成器的模型，如圖2所示。在此模型中，鎖相環(huán)的VCO用FM圖符(圖符2)代替，其載波頻率設置為195 Hz，增益為20 Hz／V，環(huán)路低通濾波器使用了一個(gè)8極點(diǎn)的貝塞爾低通濾波器，帶通為5 Hz，分頻器使用通信圖符中的N倍分頻器，根據鎖相環(huán)的輸出特性，若分頻比N=20，則鎖相環(huán)的輸出頻率fo應該鎖定在fo=N·fR=20·fR頻率上。假設輸人參考振蕩器1 kHz，進(jìn)行100分頻后作為基準頻率進(jìn)入到數字頻率合成器中，也即基準頻率為fR=10 Hz，在系統時(shí)間參數設定為1 000 Hz，采樣點(diǎn)數為16 384點(diǎn)情況下，對構建的系統進(jìn)行仿真，當N=20時(shí)，由圖3輸出信號的頻譜圖可以看出，在頻率為200 Hz處出現了較高的頻譜能量峰值，這說(shuō)明輸出信號的頻率被鎖定在200 Hz。當把N改為18時(shí)，輸出信號的頻譜在頻率為180 Hz附近處出現了能量高峰值，如圖4所示，同理說(shuō)明此時(shí)輸出信號的頻率處于鎖定狀態(tài)。由以上仿真分析可以看出，改變N的值，輸出信號的頻率將變?yōu)榛鶞暑l率10 Hz的整數倍。但事實(shí)上由于鎖相環(huán)的鎖定范圍限制(與濾波器帶寬和VCO的載波最大變化范圍有關(guān))，只能輸出VCO載波頻率附近的幾個(gè)整數倍的頻率。當N=23時(shí)，輸出信號頻譜如圖5所示，圖中頻譜能量高峰值并不像以上圖示那么清晰，而是存在能量高峰區，由此說(shuō)明輸出信號頻率比較平均地分布在180～240 Hz頻帶內，此時(shí)的鎖相環(huán)處于失鎖狀態(tài)，頻率合成器也失去了作用。因此，在進(jìn)行分頻比設置時(shí)，N值不能設置太高。在實(shí)際應用中，特別在超高頻工作情況下，為獲得較大范圍的頻率選擇(較多的頻率數)和較小的步進(jìn)頻率，多采用吞食脈沖式鎖相環(huán)頻率合成器。4 結 語(yǔ)
分頻器相關(guān)文章:分頻器原理
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