[发明专利]一种应用于自动频率控制系统(AFC)的环路微调算法

摘要

本发明公开了一种应用于自动频率控制系统(AFC)的环路微调算法，该算法利用AFC微调环路系统中电容变化量（△C）关于频率变化量（△f）的关系可以近似为一个线性系统进行实现。首先，通过第一数控振荡器频率（Fre_DCO1）和第二数控振荡器频率（Fre_DCO2）的有效容值和控制码权重，获得粗调后实际DCO频率（Fre_DCO3）发生频率变化△f与相应电容变化△C之间的特性曲线；其次，根据目标DCO频率和每次微调后的DCO频率（Fre_DCO4）之差，获得对应的微调门阵列电容控制码；最后，将实际DCO频率调制到目标DCO频率允许接受的误差范围内，实现环路锁定。本算法基于数字电路实现，具有锁定速度快，锁定精度高等特性。

主权项

1.一种应用于自动频率控制系统的环路微调实现方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：设置第一组DCO门阵列电容权重W_1=b0_1*W0+...+ bm_1*Wm+Wfine_1，产生第一个DCO振荡频率Fre_DCO1，即：其中“b0_1...bm_1”为第一组粗调门阵列电容控制码，取值为“0”或者“1”；“W0...Wm”为粗调门阵列电容对应的权重值；“Ceff_1”为第一个DCO振荡频率对应的有效电容值；“Wfine_1”为第一个DCO振荡频率对应的微调电容权重值；“L”为数控振荡器的LC谐振腔中的有效电感值；步骤二：设置第二组DCO门阵列电容权重W_2=b0_2*W0+...+ bm_2*Wm+Wfine_2，产生第二个DCO振荡频率Fre_DCO2，即：其中，“b0_2...bm_2”分别为第二组粗调门阵列电容控制码，取值为“0”或者“1”；“Ceff_2”为第二个DCO振荡频率对应的有效电容值；“Wfine_2”为第二个DCO频率对应的微调电容权重值；步骤三：获取环路粗调后数控振荡器频率Fre_DCO3；步骤四：获取微调环路电容变化量△C关于频率变化量△f的特性曲线，即：其中△f=Fre_DCO3‑Fre_DCO，“Cunit”为LC振荡器中单位电容对应容值；“Fre_DCO”为目标DCO频率；步骤五：设置目标DCO频率Fre_DCO，通过微调环路电容变化量△C关于频率变化量△f的特性曲线，获得该目标DCO频率对应的微调门阵列电容控制码权重△W，最终获得微调门阵列电容的控制码，其中△W关于△f的表达式为：步骤六：判断微调后的实际DCO频率与目标DCO频率的偏差是否在设计要求误差内，若偏差满足误差要求，则自动频率控制系统（AFC）环路频率锁定；否则，AFC系统将以当前本次微调后实际DCO频率作为Fre_DCO3，重新进行环路微调，直至频率偏差进入容许范围内，环路微调结束；若在系统设定的环路微调次数内，频率偏差未进入允许范围内，则环路微调失败。