與所述邏輯門C的輸出端相連的邏輯門E ;所述邏輯門D的輸出端與所述邏輯門E的輸入端相連；所述邏輯門E的輸出端與所述邏輯門D的輸入端相連。
[0020]此外，如圖5所述鎖定檢測(cè)器包括檢測(cè)所述數(shù)字環(huán)路濾波器的隨機(jī)徘徊計(jì)數(shù)器的進(jìn)位信號(hào)的計(jì)數(shù)器。
[0021 ] 具體地說，本發(fā)明全數(shù)字低頻鎖相環(huán)是根據(jù)輸入時(shí)鐘和本地估算時(shí)鐘之間的相位差來對(duì)本地估算時(shí)鐘進(jìn)行不斷的反饋調(diào)節(jié)，從而達(dá)到本地估算時(shí)鐘相位跟蹤輸入信號(hào)相位的目的。
[0022]如圖2所示，兩個(gè)數(shù)字觸發(fā)器檢測(cè)到兩個(gè)時(shí)鐘上升沿，根據(jù)時(shí)鐘上升沿到來的先后順序產(chǎn)生相應(yīng)的相位超前滯后信號(hào)UP_D0WN，如圖3和圖4所示的號(hào)波形圖，當(dāng)UP_D0WN信號(hào)為高時(shí)，代表參考時(shí)鐘信號(hào)先到，反之本地時(shí)鐘先到。兩個(gè)數(shù)字觸發(fā)器的的輸出經(jīng)過一個(gè)異或門輸出兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的相位差phase。
[0023]從鑒相器出來的相位差輸出到數(shù)字環(huán)路濾波器，數(shù)字環(huán)路濾波器輸出加減脈沖串，和鑒相器出來的up_down相位超前滯后控制信號(hào)一起用于調(diào)整數(shù)字壓控振蕩器，從而調(diào)整輸出時(shí)鐘頻率相位。由前面分析的低頻信號(hào)已知其具有時(shí)鐘抖動(dòng)，為了消除時(shí)鐘抖動(dòng)帶來的相位誤差，故采用能夠?qū)崿F(xiàn)卡爾曼濾波器的數(shù)字環(huán)路濾波器，卡爾曼濾波器是一種高效的遞歸濾波器，它能夠從一系列的不完全及包含噪聲的測(cè)量中，估計(jì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)，經(jīng)過最優(yōu)估計(jì)Kalman濾波器對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波平滑處理，處理完畢的相位差值轉(zhuǎn)換成數(shù)字壓控振蕩的加減脈沖，調(diào)整壓控振蕩器使其輸出穩(wěn)定的被校準(zhǔn)的高穩(wěn)頻率。
[0024]數(shù)字壓控振蕩器由脈沖加減電路和分頻比可變的電路組成。其中加減脈沖實(shí)現(xiàn)了對(duì)本地時(shí)鐘信號(hào)的相位調(diào)整，分頻電路實(shí)現(xiàn)了頻率的調(diào)整。數(shù)字壓控振蕩器受鎖定檢測(cè)電路的控制。在鎖定狀態(tài)下，環(huán)路濾波器輸出的調(diào)整信號(hào)被禁止。在失鎖時(shí)，加減脈沖受鑒相器的up_doWn信號(hào)及預(yù)置的隨機(jī)徘徊計(jì)數(shù)器控制，隨機(jī)徘徊計(jì)數(shù)器是環(huán)路濾波器用以調(diào)整隨機(jī)相位誤差在預(yù)定誤差范圍內(nèi)而設(shè)計(jì)的電路。如果up_down信號(hào)為“1”，同時(shí)加減脈沖出現(xiàn)一個(gè)控制脈沖時(shí)，使本地時(shí)鐘信號(hào)就落后一個(gè)脈沖的相位；反之，就超前一個(gè)脈沖相位。調(diào)整信號(hào)被禁止時(shí)，加減脈沖就使壓控振蕩器的中心頻率兩分頻輸出。
[0025]此外，鎖定檢測(cè)電路由計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)，原理是檢測(cè)環(huán)路濾波器的隨機(jī)徘徊計(jì)數(shù)器的進(jìn)位信號(hào)。當(dāng)鎖相環(huán)鎖定時(shí)，隨機(jī)徘徊濾波器出現(xiàn)進(jìn)位信號(hào)，鎖相環(huán)進(jìn)入失鎖狀態(tài)。在失鎖狀態(tài)下，每個(gè)鑒相周期鎖定檢測(cè)電路計(jì)數(shù)器加一，當(dāng)隨機(jī)徘徊計(jì)數(shù)器出現(xiàn)進(jìn)位信號(hào)時(shí)，鎖定檢測(cè)計(jì)數(shù)器被清零。如果經(jīng)過預(yù)設(shè)定鑒相周期數(shù)，隨機(jī)徘徊計(jì)數(shù)器都沒有出現(xiàn)進(jìn)位信號(hào)，鎖定檢測(cè)計(jì)數(shù)器達(dá)到閾值，輸出鎖定信號(hào)，鎖相環(huán)進(jìn)入鎖定狀態(tài)。在一定誤差范圍內(nèi)，輸入信號(hào)和本地信號(hào)的相位和頻率一致。
[0026]采用本發(fā)明的全數(shù)字低頻鎖相環(huán)，可以明顯的提高追蹤速度，鎖相時(shí)也能滿足精度要求，同時(shí)，避免鎖相環(huán)的輸出抖動(dòng)。
[0027]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種全數(shù)字低頻鎖相環(huán)，其特征在于，所述全數(shù)字低頻鎖相環(huán)包括同時(shí)接收參考時(shí)鐘和本地時(shí)鐘信號(hào)并輸出相位差及相位超前滯后信號(hào)的數(shù)字鑒相器、與所述數(shù)字鑒相器輸出端相連接收相位差并根據(jù)相位差輸出相應(yīng)加減脈沖串的數(shù)字環(huán)路濾波器、與所述數(shù)字環(huán)路濾波器輸入端相連檢測(cè)所述環(huán)路濾波器的隨機(jī)徘徊計(jì)數(shù)器的進(jìn)位信號(hào)并輸出控制鎖相環(huán)是否鎖定的控制信號(hào)的鎖定檢測(cè)器、與所述數(shù)字環(huán)路濾波器及所述鎖定檢測(cè)器輸出端相連接受加減脈沖串和相位超前滯后控制信號(hào)調(diào)節(jié)并輸出時(shí)鐘頻率相位的數(shù)字壓控振蕩器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全數(shù)字低頻鎖相環(huán)，其特征在于，所述數(shù)字鑒相器為改進(jìn)型邊沿控制鑒相器；所述數(shù)字鑒相器包括接收參考時(shí)鐘信號(hào)的第一數(shù)字觸發(fā)器、接收本地時(shí)鐘信號(hào)的第二數(shù)字觸發(fā)器、同時(shí)與所述第一數(shù)字觸發(fā)器和第二數(shù)字觸發(fā)器相連的邏輯門A、與所述邏輯門A相連并輸出相位差的異或門； 所述數(shù)字鑒相器還包括輸入端與所述第一數(shù)字觸發(fā)器相連的邏輯門B以及輸入端與所述第二數(shù)字觸發(fā)器相連的邏輯門C ;所述邏輯門B的輸出端與所述邏輯門C的輸入端相連；所述邏輯門C的輸出端與所述邏輯門B的輸入端相連； 所述數(shù)字鑒相器還包括輸入端與所述邏輯門B的輸出端相連并輸出香味超前滯后信號(hào)的邏輯門D以及所輸入端與所述邏輯門C的輸出端相連的邏輯門E ;所述邏輯門D的輸出端與所述邏輯門E的輸入端相連；所述邏輯門E的輸出端與所述邏輯門D的輸入端相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全數(shù)字低頻鎖相環(huán)，其特征在于，所述鎖定檢測(cè)器包括檢測(cè)所述數(shù)字環(huán)路濾波器的隨機(jī)徘徊計(jì)數(shù)器的進(jìn)位信號(hào)的計(jì)數(shù)器。
【專利摘要】一種全數(shù)字低頻鎖相環(huán)，包括同時(shí)接收參考時(shí)鐘和本地時(shí)鐘信號(hào)并輸出相位差及相位超前滯后信號(hào)的數(shù)字鑒相器、與所述數(shù)字鑒相器輸出端相連接收相位差并根據(jù)相位差輸出相應(yīng)加減脈沖串的數(shù)字環(huán)路濾波器、與所述數(shù)字環(huán)路濾波器輸入端相連檢測(cè)所述環(huán)路濾波器的隨機(jī)徘徊計(jì)數(shù)器的進(jìn)位信號(hào)并輸出控制鎖相環(huán)是否鎖定的控制信號(hào)的鎖定檢測(cè)器、與所述數(shù)字環(huán)路濾波器及所述鎖定檢測(cè)器輸出端相連接受加減脈沖串和相位超前滯后控制信號(hào)調(diào)節(jié)并輸出時(shí)鐘頻率相位的數(shù)字壓控振蕩器。采用本實(shí)用新型的全數(shù)字低頻鎖相環(huán)，可以明顯的提高追蹤速度，鎖相時(shí)也能滿足精度要求，同時(shí)，避免鎖相環(huán)的輸出抖動(dòng)。
【IPC分類】H03L7/085, H03L7/099
【公開號(hào)】CN204993302
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520776349
【發(fā)明人】陳磊, 王振江, 喻建國(guó)
【申請(qǐng)人】杭州銳達(dá)數(shù)字技術(shù)有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年10月7日