[发明专利]一种全数字锁相环的快速锁定方法

权利要求书

1.一种全数字锁相环的快速锁定方法，用于对设有包括鉴相鉴频器，时间数字转换器，数字滤波器，数控振荡器和分频器构成的全数字锁相环在短时间内锁定频率，首先由鉴相鉴频器鉴出参考时钟F_REF和分频时钟F_DIV之间的相位差，时间数字转换器将相位差转换成数字信息，数字滤波器根据时间数字转换器的数字信息生成控制字，控制字控制数控振荡器的频率，数控振荡器的频率经由分频器分频后送入鉴相鉴频器；其特征在于：通过设计的算法找到控制数控振荡器频率的一个控制字，受该控制字控制的数控振荡器输出的时钟经过分频后得到分频时钟，该分频时钟频率与参考时钟频率相近，然后基于鉴相鉴频器鉴出的参考时钟和分频时钟之间的相位差，来控制数控振荡器进行锁定；

当鉴相鉴频器和时间数字转换器之前鉴出的相位差均为0，则当数控振荡器周期为T₁时，时间数字转换器输出的数字相位差e₁可以由下式表示：

MT1-Tref=e1Kd---(1);]]>

其中，T_ref为参考时钟的周期，K_d为时间数字转换器的增益，M为分频系数；

基于延时单元组成的数控振荡器中，有如下公式成立：

T_osc＝t_max-K_oW_osc                   (2)；

其中，T_max是控制字为0时数控振荡器的周期，K_o为数控振荡器的增益，W_osc是当数控振荡器周期为T_osc时对应的控制字；

当全数字锁相环锁定时，数控振荡器的周期为T_d，相应的控制字为W_d，联合公式(2)，有如下公式成立：

T_ref＝MT_d＝M(t_max-K_oW_d)             (3)；

定义参数K_f为：

Kf=1MKoKd---(4);]]>

联合公式(1)，(2)，(3)和公式(4)，可得到下式：

W_d＝W₁+K_fe₁                         (5)；

如(5)式所示，只要知道控制字W₁及其相对应的数字化误差e₁，就可以找到锁定时的控制字W_d。