探討無線通信系統(tǒng)中鎖頻鎖相器的技術(shù)
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（一）系統(tǒng)模型
鎖頻鎖相器由鑒相器及控制單元、環(huán)路濾波器和數(shù)字振蕩器三部分構(gòu)成，為鎖頻鎖相器系統(tǒng)模型，該系統(tǒng)的工作流程為：首先鎖頻鎖相器對接收信號(hào)進(jìn)行解碼操作，鑒相器利用相位補(bǔ)償后的信號(hào)計(jì)算誤差信號(hào)e(t)，控制單元對e(t)按照相關(guān)的計(jì)算算法得到鎖頻鎖相器的輸出信號(hào)u(t)，同時(shí)環(huán)路濾波器提取出u(t)的直流分量，該分量經(jīng)過DCO反饋回去作為下個(gè)時(shí)刻的相位補(bǔ)償值。
（二）鎖頻鎖相器頻偏捕獲性能分析
鎖頻鎖相器捕獲性能可以用捕獲的范圍與速度這兩個(gè)指標(biāo)來進(jìn)行衡量。下面將依照信噪比高低分析各種因素對這兩個(gè)指標(biāo)的影響機(jī)理。
（1）高信噪比
當(dāng)系統(tǒng)存在頻偏時(shí)，發(fā)送信號(hào)會(huì)乘上一個(gè)相位旋轉(zhuǎn)因子，該因子會(huì)跟加性噪聲的運(yùn)動(dòng)方向相反，當(dāng)信噪比很高時(shí)，噪聲的影響可以忽略，接收信號(hào)的星座圖是一個(gè)圓，此時(shí)通過加窗函數(shù)，使得頻偏捕獲范圍擴(kuò)大。
（2）低信噪比
首先應(yīng)選取大的值來捕獲大頻偏，另一方面，值必須滿足<4/π這個(gè)條件限制，否則會(huì)造成窗口的混疊或者窗口間距減小，其次在給定合適的值后還應(yīng)將窗口擴(kuò)大以包含更多的接收信號(hào)。為了不降低窗口間距，應(yīng)該選擇遠(yuǎn)離單位圓的方向擴(kuò)大窗口。
二、改進(jìn)型鎖頻鎖相器及性能分析
改進(jìn)型的PFD的鑒相信號(hào)等于：，比較了不同窗口上改進(jìn)型PFD（鎖頻鎖相器）與PFD的鑒相曲線，從圖中看出，在相同窗口類型的條件下與PFD相比，改進(jìn)型PFD的鑒相增益更大，增益也更加平坦，捕獲范圍和增益分別與成正比和反比關(guān)系。
三、結(jié)論
改進(jìn)型PFD運(yùn)算簡單，便于數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)。最后的仿真證明了新算法可以在低信噪比，大頻偏的條件下有效地降低穩(wěn)態(tài)的相位噪聲抖動(dòng)，提高捕獲速度。
作者：吳德林 單位：廣東技術(shù)師范學(xué)院天河學(xué)院
