[发明专利]一种数字环路滤波电路及其带宽调整方法

说明书

本申请公开了一种数字环路滤波电路及其带宽调整方法，该数字环路滤波电路的带宽调整方法包括：实时提取鉴别器生成的特征信号；根据特征信号实时计算噪声带宽参数的更新值；设计噪声带宽参数为更新值的目标数字环路滤波器；根据目标数字环路滤波器实时调整数字环路滤波电路中数字环路滤波器的滤波器参数。本申请以实时获取的鉴别器的特征信号为依据，实时地调整数字环路滤波电路的噪声带宽，令电路的噪声带宽实时变化而及时适用于当前输入信号的滤波需求，可适用于大范围的环路噪声干扰，具有实时性高、精度高、速度快的优点。

技术领域

本申请涉及电路设计技术领域，特别涉及一种数字环路滤波电路及其带宽调整方法。

背景技术

环路滤波电路的作用主要在于抑制高频分量和噪声，分为数字和模拟两类，其性能主要受到滤波器参数的影响，如噪声带宽和阻尼系数。

数字环路滤波器由模拟环路滤波器通过双线性变化得到，其噪声带宽固定，无法适用于多变的环境。针对这一需求，自适应数字滤波器相继产生。较大的带宽可以有较快的收敛速度，但输出信号的抖动较大，精度较低；相反的，较小的带宽虽然收敛速度慢，但输出信号的抖动小，精度高。

因此，现有技术中的数字环路滤波电路通常以时间为切分点对滤波器的带宽进行调整：开始工作时使用噪声带宽较大的滤波器，在特定时间点后，切换到噪声带宽较小的滤波器。如此虽然可兼顾收敛速度和精度要求，但无法适用于持续多变的噪声环境，在特定时间后的强噪声干扰可能造成环路失锁的问题。

鉴于此，提供一种解决上述技术问题的方案，已经是本领域技术人员所亟需关注的。

发明内容

本申请的目的在于提供一种数字环路滤波电路及其带宽调整方法，以便有效实现对噪声带宽的实时性宽范围调节，提高精确度和适用性。

为解决上述技术问题，第一方面，本申请公开了一种数字环路滤波电路的带宽调整方法，包括：

实时提取鉴别器生成的特征信号；

根据所述特征信号实时计算噪声带宽参数的更新值；

设计噪声带宽参数为所述更新值的目标数字环路滤波器；

根据所述目标数字环路滤波器实时调整所述数字环路滤波电路中数字环路滤波器的滤波器参数。

可选地，所述设计噪声带宽参数为所述更新值的目标数字环路滤波器，包括：

设计噪声带宽参数为所述更新值的目标模拟环路滤波器；

对所述目标模拟环路滤波器进行双线性变化以获取所述目标数字环路滤波器。

可选地，所述设计噪声带宽参数为所述更新值的目标模拟环路滤波器，包括：

查表获取与环路阶数对应的传递函数标准表达式；

根据噪声带宽参数的所述更新值计算自然角频率参数的目标值；

将自然角频率参数取值为所述目标值、阻尼参数取值为预设值，并代入所述传递函数标准表达式，以获取所述目标模拟环路滤波器。

可选地，所述实时提取鉴别器生成的特征信号，包括：

实时提取所述鉴别器生成的up信号和down信号。

可选地，所述根据所述特征信号实时计算噪声带宽参数的更新值，包括：

若up＝1且down＝0，则判定眼图暂时闭合，将噪声带宽参数的当前值加上预设增量以获取所述更新值；

若up＝0且down＝1，则判定眼图暂时睁开，将噪声带宽参数的当前值减去预设减量以获取所述更新值；

若up＝1且down＝1，则判定异常，将噪声带宽参数的预设初始值作为所述更新值；