数字锁频电路及基于数字锁频电路的频率合成方法技术

本发明专利技术提供了一种数字锁频电路及基于数字锁频电路的频率合成方法，包括：信号处理单元被配置为将输入的参考频率和反馈频率的频率差转换为控制电压信号，并将该控制电压信号输出至

【技术实现步骤摘要】
数字锁频电路及基于数字锁频电路的频率合成方法


[0001]本专利技术属于频率合成
，尤其是涉及一种数字锁频电路及基于数字锁频电路的频率合成方法
。

技术介绍

[0002]频率合成技术是现代电子系统的重要组成部分，被广泛应用在通信
、
雷达
、
导航
、
电子对抗和测试设备中
。
目前频率合成技术主要有直接模拟合成技术
(DAS)、
锁相环合成技术
(PLLS)
和直接数字合成技术
(DSS)。
[0003]直接模拟合成技术具有频率稳定度高
、
换频速度快的优点，但是由于其采用倍频分频技术，因此调试难度大，杂散和相噪指标差；锁相环合成技术具有频率稳定度高
、
调试简单
、
信号质量高的的优点，但是由于其采用负反馈锁相结构，因此换频速度较慢；直接数字合成技术采用了数字采样存储技术，具有频率分辨率高，换频速度快的优点，但是由于其采用离散信号合成的方法，因此其杂波抑制性和相噪性能较差
。
[0004]因此，研究换频速度快
、
频率分别率高
、
杂散和相噪性能优越的频率合成技术具有重要意义
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种数字锁频电路及基于数字锁频电路的频率合成方法，以解决上述问题的不足
。
[0006]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种数字锁频电路，包括：
[0008]信号处理单元
、DAC
转换模块
、
低通滤波器
、
压控振荡器和分频器；
[0009]信号处理单元被配置为将输入的参考频率和反馈频率的频率差转换为控制电压信号，并将该控制电压信号输出至
DAC
转换模块；
[0010]DAC
转换模块被配置为将控制电压信号转换为控制电压；
[0011]低通滤波器被配置为滤除
DAC
转换模块输出的控制电压中的中高频分量和噪声；
[0012]压控振荡器被配置为将控制电压换转为频率输出；
[0013]分频器被配置为将输出频率分频后反馈至信号处理单元，以使信号处理单元根据反馈频率与参考频率的频率差调整控制电压
。
[0014]第二方面，本专利技术还提供了一种频率合成方法，包括如第一方面所述的数字锁频电路，包括：
[0015]根据参考频率
f
ref
与反馈频率
f
ref
的频率差，并通过预先设定的数字锁频算法，计算得到控制电压的调整量
Δ
V
；
[0016]根据上一时刻控制电压
V0‑
和调整量
Δ
V
，得到调整后的控制电压
V0；
[0017]将调整后的控制电压
V0中的中高频分量滤除，并得到低频控制电压
V
ctrl
；
[0018]根据低频控制电压
V
ctrl
得到输出频率
f
out
±
Δ
f
，其中，
f
out
为目标输出频率，
Δ
f
为
实际输出频率与目标输出频率的频率差；
[0019]根据所述输出频率分频得到反馈频率
f
var
，以使参考频率
f
ref
等于反馈频率
f
var
，输出频率锁定
。
[0020]相对于现有技术，本专利技术所述的数字锁频电路及基于数字锁频电路的频率合成方法具有以下有益效果：
[0021]本专利技术所述的数字锁频电路及基于数字锁频电路的频率合成方法，采用信号处理单元
+DAC
转换模块的方式，抛弃了鉴频鉴相器
+
电荷泵的方案，并通过数字锁频算法进行微调；因此，控制电压的波动更小，控制电压中的中高频成分更少，控制电压的信号质量更高，压控振荡器输出信号的杂散和相噪等指标更好，可有效提高输出射频信号的质量
。
附图说明
[0022]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定
。
在附图中：
[0023]图1为本专利技术实施例所述的数字锁频电路连接示意图；
[0024]图2为本专利技术实施例所述的频率合成方法流程图
。
具体实施方式
[0025]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合
。
[0026]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位
、
以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制
。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量
。
由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征
。
在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上
。
[0027]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通
。
对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义
。
[0028]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术
。
[0029]请参阅图1所述，本实施例提供了一种数字锁频电路，包括：
[0030]信号处理单元
、DAC
转换模块
、
低通滤波器
、
压控振荡器和分频器；
[0031]信号处理单元被配置为将输入的参考频率和反馈频率的频率差转换为控制电压信号，并将该控制电压信号输出至
DAC
转换模块；
[0032]DAC
转换模块被配置为将控制电压信号转换为控制电压；
[0033]低通滤波器被配置为滤除
DAC
转换模块输出的控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种数字锁频电路，其特征在于，包括：信号处理单元
、DAC
转换模块
、
低通滤波器
、
压控振荡器和分频器；信号处理单元被配置为将输入的参考频率和反馈频率的频率差转换为控制电压信号，并将该控制电压信号输出至
DAC
转换模块；
DAC
转换模块被配置为将控制电压信号转换为控制电压；低通滤波器被配置为滤除
DAC
转换模块输出的控制电压中的中高频分量和噪声；压控振荡器被配置为将控制电压换转为频率输出；分频器被配置为将输出频率分频后反馈至信号处理单元，以使信号处理单元根据反馈频率与参考频率的频率差调整控制电压
。2.
根据权利要求1所述的一种数字锁频电路，其特征在于：信号处理单元还被配置为其内存储有压控振荡器的
V
‑
F
关系；响应于输出目标频率，获取信号处理单元中对应所述目标频率的预设控制电压值，将所述预设控制电压值作为目标输出控制电压，对所述目标输出控制电压进行微调，以得到目标频率
。3.
一种频率合成方法，包括如权利要求1至2任一项所述的数字锁频电路，其特征在于，包括：根据参考频率
f
ref
与反馈频率
f
var
的频率差，并通过预先设定的数字锁频算法，计算得到控制电压的调整量
Δ
V
；根据上一时刻控制电压
V0‑
和调整量
Δ
V
，得到调整后的控制电压
V0；将调整后的控制电压
V0中的中高频分量滤除，并得到低频控制电压
V
ctrl
；根据低频控制电压
V
ctrl
得到输出频率
f
out
±
Δ
f
，其中，
f
out
为目标输出频率，
Δ
f
为实际输出频率与目标输出频率的频率差；根据所述输出频率分频得到反馈频率
f
var
，以使参考频率
f
ref
等于反馈频率
f
var
，输出频率锁定
。4.
根据权利要求3所述的频率合成方法，其特征在于，所述根据参考频率
f
ref
与反馈频率
f
var
的频率差，并通过预先设定的数字锁频算法，计算得到控制电压的调整量
Δ
V
，根据上一时刻控制电压
V0‑
和调整量
Δ
V
，得到调整后的控制电压
V0，包括：对输入的参考频率
f
ref
进行
a
倍倍频，得到倍频后的频率
f
b
；在频率
f
b
的交变沿检测反馈频率
f

【专利技术属性】
技术研发人员：郭中会，王锋，庞洋，张一萌，陈鹏，
申请(专利权)人：天津七一二通信广播股份有限公司，
类型：发明
国别省市：