锁相环技术及FPGA实现
本文参考《锁相环技术原理及FPGA实现》杜勇这本书
- 1.锁相环综述
锁相环一般分为三部分，鉴相器、环路滤波器和电压振荡器。其中环路滤波器是决定锁相环的性能的重要器件，设计比较复杂，所以先搞明白鉴相器和电压振荡器，再说环路滤波器，整体来看。
- 1.2一阶环简化
由鉴相器和电压振荡器可以组成一阶环路。鉴相器由混频器和低通滤波器组成，主要使用的是鉴相器成线性这一段函数，给到锁相环一个增益Kd。
电压振荡器是一个积分器的作用，在我们数字系统中更常知道的是NCO，数字振荡器，一个简单的数字振荡器的实现是查表法，把所有的值放在一个table里面，相应高级一些的是Cordic算法。
NCO输出的值是按照比例分散在[-pi,pi]或者说[0,2*pi]这个周期中，比如说一个NCO的位数是8位，我的频率控制字是M位，那形成的频率是f=2^M*fclk/2^8，在整个区间进行映射。
以鉴相器和NCO组成的一阶锁相环，我们可以推导出稳态相位误差：
1.3环路滤波器
最简单的环路滤波器-RC滤波器
RC低通滤波器的频率特性
RC低通滤波器会产生超前的相位，降低相位裕度，不利于环路的稳定，所以考虑无源比例积分滤波器和有源比例积分滤波器。
无源比例积分滤波器的稳态相位误差不太好
之后考虑有源比例积分滤波器，
做有源比例积分滤波器的仿真：
带宽宽[200 600]
带宽[350 600]
带宽[500 600]
参考文献：最终代码有参考南京大学的一位大佬，但是我找不到他博客地址了，如果看到在此感谢