Фазовая подстройка частоты комбинирует управляемый напряжением генератор и компаратор фазы как система с обратной связью, чтобы настроить частоту генератора или фазу, чтобы отследить прикладной модулируемый частотой или модулируемый фазой сигнал.
Управляемый напряжением генератор является одной частью фазовой подстройки частоты. Continuous-Time VCO и Discrete-Time VCO блокируют управляемые напряжением генераторы реализации. Эти блоки производят выходные сигналы непрерывного времени и дискретного времени, соответственно. Выходной сигнал каждого блока является синусоидальным, и изменяет свою частоту в ответ на амплитудные изменения входного сигнала.
Фазовая подстройка частоты (PLL), когда используется в сочетании с другими компонентами, помогает синхронизировать приемник. PLL является автоматической системой управления, которая настраивает фазу локального сигнала совпадать с фазой полученного сигнала. Дизайнерские работы PLL лучше всего для узкополосных сигналов.
Простой PLL состоит из детектора фазы, контурного фильтра и управляемого напряжением генератора (VCO). Например, следующий рисунок показывает, как эти компоненты располагаются для аналогового PLL полосы пропускания. В этом случае детектор фазы является только множителем. Сигнал e (t) часто называется сигналом ошибки.
Эта таблица показывает поддерживаемые типы PLLs и блоков, которые реализуют их.
Поддерживаемый PLLs в библиотеке компонентов
| Тип PLL | Блок |
|---|---|
| Аналоговый PLL полосы пропускания | Phase-Locked Loop |
| Аналоговый основополосный PLL | Baseband PLL |
| Линеаризовавший аналоговый основополосный PLL | Linearized Baseband PLL |
| Цифровой PLL с помощью насоса заряда | Charge Pump PLL |
Различные PLLs используют различные детекторы фазы, фильтры и характеристики VCO. Некоторые из этих атрибутов встроены в блоки PLL в этом продукте, в то время как другие зависят от параметров, которые вы устанавливаете в маске блока:
Вы задаете передаточную функцию фильтра в маске блока с помощью параметров Lowpass filter denominator и Lowpass filter numerator. Каждый из этих параметров является вектором, который перечисляет коэффициенты соответствующего полинома в порядке убывающих экспонент переменной s. Чтобы спроектировать фильтр, можно использовать функции такой как butter, cheby1, и cheby2 в Signal Processing Toolbox.
Вы задаете характеристики ключа VCO в маске блока. Все четыре блока PLL используют параметр VCO input sensitivity. Некоторые блоки также используют VCO quiescent frequency, VCO initial phase и параметры VCO output amplitude.
Детектор фазы для каждого из блоков PLL является функцией, которую вы не можете изменить от маски блока.
В отличие от моделей полосы пропускания для фазовой подстройки частоты, основополосная модель не зависит от несущей частоты. Это позволяет вам использовать более низкую частоту дискретизации в симуляции. Два блока реализуют аналоговый основополосный PLLs:
Линеаризовавшая модель и не линеаризовавшая модель отличаются по этому, линеаризовавшая модель использует приближение
упростить расчеты. Это приближение близко, когда Δθ (t) является близким нулем. Таким образом, вместо того, чтобы использовать входной сигнал и выходной сигнал VCO непосредственно, линеаризовавшая модель PLL использует только их фазы.
PLL насоса заряда является классическим цифровым PLL. В отличие от аналогового упомянутого выше PLLs, PLL насоса заряда использует детектор фазы последовательной логики, который также известен как цифровой детектор фазы или детектор фазы/частоты.
[1] Гарднер, F.M., “Циклы Charge-pump Phase-lock”, Сделка IEEE на Коммуникациях, Издании 28, ноябрь 1980, стр 1849–1858.
[2] Гарднер, F.M., “Точность фазы Насоса Заряда PLLs”, Сделка IEEE на Коммуникациях, Издании 30, октябрь 1982, стр 2362–2363.
[3] Гупта, Южная Каролина, “Фазовая подстройка частоты”, Продолжения IEEE, Издания 63, февраль 1975, стр 291–306.
[4] Линдси, В.К. и К.М. Чи, “Обзор Цифровой Фазовой подстройки частоты”, Продолжения IEEE, Издания 69, апрель 1981, стр 410–431.
[5] Mengali, Умберто, и Альдо Н. Д'Андреа, методы синхронизации для Диджитэл-Ресиврс, Нью-Йорк, нажатия пленума, 1997.
[6] Meyr, Генрих, и Герд Ашайд, синхронизация в цифровой связи, издании 1, Нью-Йорк, John Wiley & Sons, 1990.
[7] Moeneclaey, Марк и Герт де Жонгх, “Ориентированный на ML на Синхронизацию Несущей NDA для Общих Вращательно Симметричных Сигнальных созвездий”, Транзакции IEEE на Коммуникациях, Издании 42, № 8, август 1994, стр 2531–2533.
[8] Рис, Майкл. Цифровая связь: подход дискретного времени. Верхний Сэддл-Ривер, NJ: Prentice Hall, 2009.
