[发明专利]一种数字锁相环、锁相方法及电子设备

说明书

本申请提供一种数字锁相环、锁相方法及电子设备。该数字锁相环包括鉴相单元、压控振荡器、中央处理器、数模转换器，其中，鉴相单元包括混频器。鉴相单元用于接收外部输入的参考信号以及压控振荡器输出的基础信号，基于参考信号以及基础信号进行鉴相，将得到的数字鉴相电压发送至中央处理器。中央处理器用于基于数字鉴相电压进行预设类型的信号处理，得到目标控制字并将目标控制字发送至所述数模转换器。数模转换器用于根据目标控制字输出控制电压，以调节压控振荡器输出的基础信号并实现闭环锁定。本申请利用混频器代替价格高昂的数字鉴相器进行鉴相，实现锁相环路的锁定，使得系统可以高性能地正常运行。

技术领域

本申请涉及电子通信领域，尤其涉及一种数字锁相环、锁相方法及电子设备。

背景技术

锁相环(Phase Locked Loop，简称PLL)是一种利用相位同步产生的电压，去调谐压控振荡器以产生目标频率的负反馈控制系统。根据自动控制原理，这是一种典型的反馈控制电路，利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号的频率和相位，实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪，一般用于闭环跟踪电路。

锁相环广泛用于科技工业的各个领域，其中，数字锁相环由于具备断参考保持的能力以及很大的锁定时间常数的特点，应用更为普遍。但是，由于目前的数字锁相环普遍采用价格高昂的数字鉴相器实现，其成本和易实现性难以达到，并且数字鉴相器本身的测试稳定度也无法达到较高检测精度的要求。

因此，现有技术存在成本高以及检测精度低的技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种数字锁相环、锁相方法及电子设备，具体方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种数字锁相环，所述数字锁相环包括鉴相单元、压控振荡器、中央处理器、数模转换器，其中，所述鉴相单元包括混频器；

所述鉴相单元用于接收外部输入的参考信号以及所述压控振荡器输出的基础信号，基于所述参考信号以及所述基础信号进行鉴相，将得到的数字鉴相电压发送至所述中央处理器；

所述中央处理器用于基于所述数字鉴相电压进行预设类型的信号处理，得到目标控制字并将所述目标控制字发送至所述数模转换器，其中，所述预设类型的信号处理包括比例积分微分运算；

所述数模转换器用于根据所述目标控制字输出控制电压，以调节所述压控振荡器输出的所述基础信号并实现闭环锁定。

根据本申请公开的一种具体实施方式，所述数字锁相环还包括隔离单元，所述隔离单元包括第一隔离器以及第二隔离器，所述第一隔离器连接于参考信号的输入端与所述鉴相单元之间，所述第二隔离器连接于所述压控振荡器与所述鉴相单元之间；

所述第一隔离器用于隔离参考信号的输入端和所述鉴相单元之间；

所述第二隔离器用于隔离所述压控振荡器和所述鉴相单元之间。

根据本申请公开的一种具体实施方式，所述鉴相单元还包括低通滤波器以及模数转换器；

所述混频器用于接收外部输入的参考信号以及所述压控振荡器输出的基础信号，基于所述参考信号以及所述基础信号进行混频，将得到的初始混频信号发送至所述低通滤波器，其中，所述初始混频信号包括和频成分和差频成分；

所述低通滤波器用于滤除所述初始混频信号中的差频成分，得到目标混频信号并将所述目标混频信号发送至所述数模转换器；

所述模数转换器用于将所述目标混频信号转换为数字信号，并将所述数字信号发送至所述中央处理器。

根据本申请公开的一种具体实施方式，所述鉴相单元还包括可变增益放大器，所述可变增益放大器分别连接所述低通滤波器、所述模数转换器以及所述中央处理器；