[发明专利]一种具有宽带快速跳频功能的锁相环

说明书

本发明提供一种具有宽带快速跳频功能的锁相环，以解决跳频时间长的问题。包括模拟高速计数单元、数字处理单元和窄带压控振荡组；窄带压控振荡器组，由多个窄带压控振荡器组成，窄带压控振荡器输出频率信号；模拟高速计数单元，用于快速计数窄带压控振荡器输出的频率信号中的高频信号，完成高频信号计数后得到的计数脉冲和计数值转换为低频信号传给数字处理单元；数字处理单元，用于接收来自模拟高速计数单元的计数脉冲和计数值，利用计数脉冲和计数值计算当前窄带压控振荡器的频率，并寻找输出目标频率的窄带压控振荡器及窄带压控振荡器的频段。本发明能够在不影响锁相环性能的条件下，减少锁相环的跳频时间。

技术领域

本发明涉及锁相环技术领域，特别是涉及一种具有宽带快速跳频功能的锁相环。

背景技术

频率源芯片是现代无线电通信系统的核心设备，其输出信号的质量直接决定了系统性能的优劣，低相位噪声、低杂散、快速跳频等已成为系统必须需求。锁相环芯片是实现频率源的重要手段之一，具有低相位噪声、杂散抑制特性好的优点。

然而，锁相环芯片为了实现宽频带范围的载波频率输出，通常采用多个窄带压控振荡器组通过组合的方式实现信号宽带输出，窄带压控振荡器具有调谐电压低、调谐电压范围窄的特点，而每个窄带压控振荡器又根据要求由许多频段组成。因此，芯片的输出从一个频率点跳变到另外一个频率点时，有跳频时间的要求。

但是，就目前而言，快速跳频实现的方式往往采用与DDS组合实现，但是这种方式无疑增加了成本，也大大提高了功耗。另外，请参考图1所示，为现有的跳频技术框图，节约成本的实现方式是锁相环芯片内部集成跳频算法，但是由于受数字电路处理单元工作频率的限制，不得不将窄带压控振荡器组的频率降低到数字电路能处理的频率，最终导致跳频时间很长。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种具有宽带快速跳频功能的锁相环，以解决跳频时间长的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种具有宽带快速跳频功能的锁相环，包括模拟高速计数单元、数字处理单元和窄带压控振荡组；

窄带压控振荡器组，由多个窄带压控振荡器组成，窄带压控振荡器输出频率信号；

模拟高速计数单元，用于快速计数窄带压控振荡器输出的频率信号中的高频信号，完成高频信号计数后得到的计数脉冲和计数值转换为低频信号传给数字处理单元；

数字处理单元，用于接收来自模拟高速计数单元的计数脉冲和计数值，利用计数脉冲和计数值计算当前窄带压控振荡器的频率，并寻找输出目标频率的窄带压控振荡器及窄带压控振荡器的频段。

优选的，还包括鉴相器单元、电荷泵单元、环路低通滤波单元、功率放大单元和环路N分频单元；

鉴相器单元，用于将参考信号和环路N分频单元分频后输出的反馈信号进行相位比较，形成相位差信号；

电荷泵单元，用于将鉴相器单元形成的相位差信号转换为电压信号；

环路低通滤波单元，用于对经过电荷泵单元处理后的相位差信号进行低通滤波，输出控制电压；

窄带压控振荡器，接收来自环路低通滤波单元的控制电压，进行频率控制；输出反馈信号至环路N分频单元；

环路N分频单元，用于接收窄带压控振荡器的反馈信号，进行分频后传送给所述鉴相器单元；

功率放大器单元，将窄带压控振荡器输出的频率信号进行功率放大后输出。

进一步的，还包括参考晶振和参考分频单元；

参考晶振1，用于生成差分的模拟参考输入信号，并传输给参考分频单元；