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實(shí)際情況中環(huán)路的捕獲帶不會(huì)為無窮大【10】，它受到壓控振蕩器最大頻率范圍的限制。

鎖相環(huán)失鎖時(shí)，具有頻率牽引現(xiàn)象。當(dāng)環(huán)路失鎖時(shí)，環(huán)路中誤差電壓為上下不對(duì)稱的周期性差拍信號(hào)，此差拍電壓的直流分量使壓控振蕩器的平均頻率向輸入信號(hào)頻率靠近，從而使環(huán)路輸出信號(hào)的平均頻差小于環(huán)路固有頻差。

鎖相環(huán)是一個(gè)負(fù)反饋系統(tǒng)，要工作正常，首先必須穩(wěn)定，不穩(wěn)定就不能實(shí)現(xiàn)相位的自動(dòng)調(diào)節(jié)。通常的系統(tǒng)穩(wěn)定性，是指系統(tǒng)在有限輸入的作用下輸出有限響應(yīng)。

對(duì)于線形系統(tǒng)而言，其穩(wěn)定性與輸入信號(hào)的大小無關(guān)，只取決于系統(tǒng)傳遞函數(shù)極點(diǎn)的位置。線形系統(tǒng)穩(wěn)定的必要和充分條件，是系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的所有點(diǎn)都具有負(fù)實(shí)部，或者說都位于s平面的左半部。

鎖相環(huán)路本質(zhì)是一個(gè)非線性系統(tǒng)，它的穩(wěn)定性是一個(gè)非線性問題。非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性取決于系統(tǒng)本身和輸入。因此，通常把非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分為強(qiáng)干擾作用下和弱干擾作用下的穩(wěn)定性問題，或者叫大穩(wěn)定性和小穩(wěn)定性問題。對(duì)于鎖相環(huán)來說，前者相當(dāng)于環(huán)路失鎖而處于捕獲狀態(tài)，后者相當(dāng)于同步狀態(tài)。對(duì)于大穩(wěn)定性問題，主要研究環(huán)路的捕捉問題。同步狀態(tài)是環(huán)路的線形工作狀態(tài)，所以小穩(wěn)定性問題實(shí)際上是一個(gè)線形系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題。

判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法，通常叫巴克豪森準(zhǔn)則【11】。對(duì)于一個(gè)反饋系統(tǒng)，如果其環(huán)路增益超過1，同時(shí)環(huán)路相移超過

，即同時(shí)滿足起振的振幅條件和位條件,那么此反饋系統(tǒng)是不穩(wěn)定的，巴克豪森準(zhǔn)則判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性的條件是：

公式2.19中

是增益臨界頻率，為開環(huán)增益達(dá)到0dB時(shí)的頻率。

相位臨界頻率，為開環(huán)相移達(dá)到萬時(shí)的頻率。

對(duì)于閉環(huán)不穩(wěn)定的環(huán)路必有對(duì)于閉環(huán)穩(wěn)定的環(huán)路，必有ωT>ωK；閉環(huán)臨界的情況為

。在工程中，閉環(huán)臨界的穩(wěn)定情況實(shí)際是不穩(wěn)定的，因?yàn)閷?shí)際電路中總有引起各種參數(shù)變化的因素，產(chǎn)生附加相移，這些都會(huì)使一個(gè)臨界穩(wěn)定的壞路不穩(wěn)定。所以，實(shí)際使用的環(huán)路不但是穩(wěn)定的而且要遠(yuǎn)離臨界條件。這就是“相位裕度”的問題，定義為丌環(huán)增益降至OdB時(shí)開環(huán)相移量與π的差值，此概念可以說明環(huán)路穩(wěn)定的程度。

在實(shí)際的鎖相環(huán)電路中，不可避免地存在一些寄生相移，它們引入了額外的高頻極點(diǎn)，不利于環(huán)路的穩(wěn)定性。環(huán)路相位裕度的理論值太小，考慮到寄生相移的影響，則實(shí)際相位裕度可能更小，會(huì)使環(huán)路不穩(wěn)定。

3.鑒相器通過比較上述兩個(gè)信號(hào)的頻率差，然后輸出一個(gè)直流脈沖電壓Ud；

5.Ue進(jìn)入到壓控震蕩器VCO里面，控制頻率隨輸入電壓線性地變化；

6.這樣經(jīng)過一個(gè)很短的時(shí)間，VCO的輸出就會(huì)穩(wěn)定于某一期望值。

鎖相環(huán)廣泛應(yīng)用于無線領(lǐng)域，是其自身具有較好的特性：

1.載波跟蹤特性。無論輸入鎖相環(huán)的信號(hào)是已調(diào)制好的或未調(diào)制的，只要信號(hào)中包有載波頻率成分就可將環(huán)路設(shè)計(jì)成一個(gè)窄帶跟蹤濾波器，跟蹤輸入信號(hào)載波成分的頻率與相位變化，環(huán)路輸出信號(hào)就是需要提取（或復(fù)制）的載波信號(hào)。這就是環(huán)路的載波跟蹤特性。

載波跟蹤特性包含這三重含義:一是窄帶。環(huán)路可以有效地濾除輸入信號(hào)伴隨的噪聲和干擾。環(huán)路主要是利用環(huán)路濾波器的低通特性來實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)的載頻上的窄帶帶通特性的，這比制作普通的窄帶帶通濾波器容易得多。在高載頻上，用鎖相環(huán)路可將通帶做到幾赫茲那么窄，這是普通帶通濾波器難以實(shí)現(xiàn)的。二是跟蹤。環(huán)路可以在保持窄帶特性的情況下跟蹤輸入載波頻率的漂移。普通帶通濾波器的頻率特性是固定的，為了能接收載頻漂移的輸入信號(hào)，濾波器的通帶帶寬必須設(shè)計(jì)漂移范圍，因而無法利用窄帶特性來過濾噪聲與干擾。三是可將弱輸入載波信號(hào)放大到強(qiáng)信號(hào)輸出。因?yàn)榄h(huán)路輸出的是壓控振蕩器的信號(hào)，它是輸入弱載波信號(hào)頻率與相位的真實(shí)復(fù)制品，其幅度則比輸入信號(hào)強(qiáng)的多。

2.調(diào)制跟蹤特性。只要讓環(huán)路有適當(dāng)寬度的低頻通帶，壓控振蕩器輸出信號(hào)的頻率與相位就能跟蹤輸入調(diào)頻或調(diào)相信號(hào)的頻率與相位的變化，即得到輸入角調(diào)制信號(hào)的復(fù)制品，這就是調(diào)制跟蹤特性。利用環(huán)路的調(diào)制跟蹤特性，可以制成角調(diào)制信號(hào)的調(diào)制器與解調(diào)器。

3.低門限特性。鎖相環(huán)路不像一般非線性器件那樣，門限取決于輸入信噪比，而是由環(huán)路信噪比決定的。一般環(huán)路的通頻帶總比環(huán)路輸入端的前置通頻帶窄的多，因而環(huán)路信噪比明顯高于輸入信噪比，環(huán)路能在低輸入信噪比條件下工作，即具有低門限的優(yōu)良特性。這樣，只要將環(huán)路設(shè)計(jì)成窄帶，就可把淹沒在噪聲中的微弱信號(hào)提取出來。這樣的環(huán)路用于解調(diào)調(diào)頻、調(diào)相信號(hào)時(shí)，可取得門限擴(kuò)展的效果；用于解調(diào)數(shù)字調(diào)制信號(hào)時(shí)，可使誤碼率降低。

調(diào)頻波的特點(diǎn)是頻率隨調(diào)制信號(hào)幅度的變化而變化。壓控振蕩器的振蕩頻率取決于輸入電壓的幅度。當(dāng)載波信號(hào)的頻率與鎖相環(huán)的固有振蕩頻率

相等時(shí)，壓控振蕩器輸出信號(hào)的頻率將保持

不變。若壓控振蕩器的輸入信號(hào)除了有鎖相環(huán)低通濾波器輸出的信號(hào)

外，還有調(diào)制信號(hào)

，則壓控振蕩器輸出信號(hào)的頻率就是以

為中心，隨調(diào)制信號(hào)幅度的變化而變化的調(diào)頻波信號(hào)。由此可得調(diào)頻電路可利用鎖相環(huán)來組成，由鎖相環(huán)組成的調(diào)頻電路組成框圖下圖所示。

根據(jù)鎖相環(huán)的工作原理和調(diào)頻波的特點(diǎn)可得解調(diào)電路組成框圖如圖2.8所示。

在現(xiàn)代電子技術(shù)中，為了得到高精度的振蕩頻率，通常采用石英晶體振蕩器。但石英晶體振蕩器的頻率不容易改變，利用鎖相環(huán)、倍頻、分頻等頻率合成技術(shù)，可以獲得多頻率、高穩(wěn)定的振蕩信號(hào)輸出。輸出信號(hào)頻率比晶振信號(hào)頻率大的稱為鎖相倍頻器電路；輸出信號(hào)頻率比晶振信號(hào)頻率小的稱為鎖相分頻器電路。鎖相倍頻和鎖相分頻電路的組成框圖下圖所示。

圖中的N大于1時(shí)，為分頻電路；當(dāng)

時(shí)，為倍頻電路。

本章對(duì)鎖相環(huán)系統(tǒng)的基本原理及組成部件進(jìn)行了概括介紹，對(duì)鎖相環(huán)系統(tǒng)的捕獲、跟蹤性能，動(dòng)態(tài)特性以及鎖相環(huán)的自身特性等一些基本性能、概念給出了相關(guān)說明，指出鎖相環(huán)路所以能夠得到如此廣泛的應(yīng)用，是由其獨(dú)特的優(yōu)良性能所決定的。它具有載波跟蹤特性，作為一個(gè)窄帶跟蹤濾波器，提取淹沒在噪聲之中的信號(hào)，在深空測(cè)控中有著廣泛的應(yīng)用。

鎖相環(huán)的輸入信號(hào)和各個(gè)模塊都包括了噪聲源，其輸出信號(hào)必然包含噪聲。噪聲是鎖相環(huán)的重要特性，設(shè)計(jì)中必須考慮。本章節(jié)主要分析了輸入信號(hào)的噪聲和壓控振蕩器的噪聲。在實(shí)際的工作過程中，壓控振蕩器的相位噪聲是鎖相環(huán)最主要的噪聲。

如下所示，以采用RC

積分濾波器的鎖相環(huán)為例。設(shè)輸入和輸出信號(hào)

和

。則由前面章節(jié)可得出傳輸函數(shù)為:

如果輸入相位偏差

不隨時(shí)間變化，即為純正弦信號(hào)。當(dāng)

時(shí),

。同樣，假設(shè)

變化緩慢，則上式的分母會(huì)接近

，所以

仍然等于1，這表明輸出相位跟隨輸入相位，或者說是輸出頻率跟隨輸入頻率。

如果

變化非常快，上式表明輸出相位偏差氣，

減小并最終為零，使得“

，即輸入相位或者頻率變化太快，鎖相環(huán)不能跟蹤輸信號(hào)。輸入信號(hào)的相位噪聲被壞路中的低通濾波器整形最后出現(xiàn)在輸出端。為了減小噪聲，環(huán)路帶寬應(yīng)該盡量小，但這以降低鎖定范圍、限制捕獲范圍、降低穩(wěn)定性為代價(jià)。

VCO的相位噪聲可以被認(rèn)為是一個(gè)外加信號(hào)

，如下圖3.1所示。在此假設(shè)，

和

是不相關(guān)的。假設(shè)

=0，即表示輸入信號(hào)的相位偏差為零，輸入信號(hào)為一個(gè)嚴(yán)格的周期信號(hào)。得到從

到

的傳遞函數(shù)：

由上所得的輸入噪聲和傳遞函數(shù)有相同的極點(diǎn)，但是它包括了兩個(gè)零點(diǎn)

和

，具有高通性。

原點(diǎn)上的零點(diǎn)表示，如果

變化緩慢，則

很小。因?yàn)樵阪i定條件下，VC0的相位變化通過PD變成了電壓，加到VCO的控制輸入端，使相位朝相反的方向變化。由于VCO的電壓相位轉(zhuǎn)變對(duì)緩慢變化的控制電壓

有無窮的增益，負(fù)反饋抑制了輸出相位變化。

PLL可以簡化為下圖結(jié)構(gòu)：一個(gè)理想的積分器位于負(fù)反饋環(huán)中，在輸入端

產(chǎn)生了一個(gè)“虛地’，因此，對(duì)于緩慢變化的

。，則

=0。

假設(shè)

變化很快，則

的大小，以及環(huán)路增益都相應(yīng)減小，這樣，也會(huì)使“虛地”產(chǎn)生變化。當(dāng)

變化接近

，環(huán)路增益由于低通濾波器而減小。

從公式(3．2)可知，當(dāng)s→∞時(shí)，有

。即

當(dāng)變化非常快時(shí)環(huán)路相當(dāng)于開環(huán)狀態(tài)。

利用壓控振蕩器傳遞函數(shù)：，將電源加一個(gè)很小的階躍q，則輸出為：

由上式有時(shí)間常數(shù)為1／

。為了使PLL有快的鎖定特性，盡量將

取大。

為了減小VCO的相位噪聲的影響，環(huán)路帶寬應(yīng)該盡量取大，而這與抑制輸入相位噪聲將環(huán)路噪聲帶寬盡量減小相矛盾。實(shí)際工程中，輸入信號(hào)主要來自晶體振蕩器，噪聲非常小，所以，PLL的輸入相位噪聲主要來自內(nèi)部的VCO，因此可以將環(huán)路帶寬適當(dāng)取大。

鎖相環(huán)的抖動(dòng)主要是由相位噪聲或邊帶引起的。而產(chǎn)生隨機(jī)抖動(dòng)和相位噪聲的原因，可以簡單認(rèn)為是電源噪聲、襯底噪聲和器件噪聲。邊帶則基本上是由控制路徑上的周期性擾動(dòng)引起的。

1.電源噪聲和襯底噪聲，引起了受電壓影響的電容(如MOS管的Cgd)的變化，導(dǎo)致振蕩器頻率的變化。可以把電源和襯底也作為VCO的控制電壓來分析VCO的頻率特性；

2.襯底噪聲，襯底噪聲會(huì)導(dǎo)致器件閾值電壓

的改變；

3.器件噪聲(熱噪聲、閃爍噪聲)，閃爍噪聲隨著振蕩器(VCO)的頻率慢慢變化，它能夠通過增加PLL的帶寬來抑制。熱噪聲可以通過版圖的方法減小。減小

噪聲要增加器件面積。

在PLL設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)盡量遵循以下原則來減小抖動(dòng)：

3．采用Cascode電流源或鏡像電流源，可以將敏感性降到O．5％。

本章對(duì)鎖相環(huán)系統(tǒng)噪聲進(jìn)行了概括介紹，對(duì)鎖相環(huán)系統(tǒng)的輸入噪聲，相位噪聲給出了相關(guān)說明及減小噪聲的一些措施，指出鎖相環(huán)路設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡可能的減小噪聲帶來的影響，實(shí)際意義很重要。

仿真使用的軟件是MATLAB7.0。由于MATLAB仿真軟件適合多學(xué)科、多種工作平臺(tái)且功能強(qiáng)大、界面友好、方便快捷、語言自然并且開放性強(qiáng)的大型優(yōu)秀應(yīng)用軟件，已經(jīng)也已成為國內(nèi)外高等院校高等數(shù)學(xué)、數(shù)值分析、數(shù)字信號(hào)處理、自動(dòng)控制理論以及工程應(yīng)用等課程的基本教學(xué)工具。使用Matlab對(duì)鎖相環(huán)仿真的實(shí)現(xiàn)是方便快捷的。

仿真所采有的是二階鎖相環(huán)。這是由于我們實(shí)際應(yīng)用中的絕大多數(shù)PLL，或者是二階的，或者是通過忽略高階效應(yīng)（至少在初步設(shè)計(jì)時(shí)）而被設(shè)計(jì)成近似的二階環(huán)路。鑒于二階鎖相環(huán)在實(shí)際應(yīng)用的意義，所以在仿真采用了二階鎖相環(huán)。

% File: c6_nltvde.m
w2b=0; w2c=0; % initialize integrators
yd=0; y=0; % initialize differential equation
tfinal = 50; % simulation time
fs = 100; % sampling frequency
delt = 1/fs; % sampling period
npts = 1+fs*tfinal; % number of samples simulated
ydv = zeros(1,npts); % vector of dy/dt samples
yv = zeros(1,npts); % vector of y(t) samples
%
% beginning of simulation loop
for i=1:npts
t = (i-1)*delt; % time
if t<20
ydd = 4*exp(-t/2)-3*yd*abs(y)-9*y; % de for t<20
else
ydd = 4*exp(-t/2)-3*yd-9*y; % de for t>=20
end
w1b=ydd+w2b; % first integrator - step 1
w2b=ydd+w1b; % first integrator - step 2
yd=w1b/(2*fs); % first integrator output
w1c=yd+w2c; % second integrator - step 1
w2c=yd+w1c; % second integrator - step 2
y=w1c/(2*fs); % second integrator output
ydv(1,i) = yd; % build dy/dt vector
yv(1,i) = y; % build y(t) vector
end % end of simulation loop
plot(yv,ydv) % plot phase plane
xlabel('y(t)') % label x axis
ylabel('dy/dt') % label y zxis
% End of script file.
% File: pllpost.m
%
kk = 0;
while kk == 0
k = menu('Phase Lock Loop Postprocessor',...
'Input Frequency and VCO Frequency',...
'Input Phase and VCO Phase',...
'Frequency Error','Phase Error','Phase Plane Plot',...
'Phase Plane and Time Domain Plots','Exit Program');
if k == 1
plot(t,fin,'k',t,fvco,'k')
title('Input Frequency and VCO Freqeuncy')
xlabel('Time - Seconds');ylabel('Frequency - Hertz');pause
elseif k ==2
pvco=phin-phierror;plot(t,phin,t,pvco)
title('Input Phase and VCO Phase')
xlabel('Time - Seconds');ylabel('Phase - Radians');pause
elseif k == 3
plot(t,freqerror);title('Frequency Error')
xlabel('Time - Seconds');ylabel('Frequency Error - Hertz');pause
elseif k == 4
plot(t,phierror);title('Phase Error')
xlabel('Time - Seconds');ylabel('Phase Error - Radians');pause
elseif k == 5
ppplot
elseif k == 6
subplot(211);phierrn = phierror/pi;
plot(phierrn,freqerror,'k');grid;
title('Phase Plane Plot');xlabel('Phase Error /Pi');
ylabel('Frequency Error - Hertz');subplot(212)
plot(t,fin,'k',t,fvco,'k');grid
title('Input Frequency and VCO Freqeuncy')
xlabel('Time - Seconds');ylabel('Frequency - Hertz');subplot(111)
elseif k == 7
kk = 1;
end
end % End of script file.
% File: pllpre.m
%
clear all % be safe
disp(' ') % insert blank line
fdel = input('Enter the size of the frequency step in Hertz > ');
fn = input('Enter the loop natural frequency in Hertz > ');
lambda = input('Enter lambda, the relative pole offset > ');
disp(' ')
disp('Accept default values:')
disp(' zeta = 1/sqrt(2) = 0.707,')
disp(' fs = 200*fn, and')
disp(' tstop = 1')
dtype = input('Enter y for yes or n for no > ','s');
if dtype == 'y'
zeta = 1/sqrt(2);
fs = 200*fn;
tstop = 1;
else
zeta = input('Enter zeta, the loop damping factor > ');
fs = input('Enter the sampling frequency in Hertz > ');
tstop = input('Enter tstop, the simulation runtime > ');
end %
npts = fs*tstop+1; % number of simulation points
t = (0:(npts-1))/fs; % default time vector
nsettle = fix(npts/10); % set nsettle time as 0.1*npts
tsettle = nsettle/fs; % set tsettle
% The next two lines establish the loop input frequency and phase
% deviations.
fin = [zeros(1,nsettle),fdel*ones(1,npts-nsettle)];
phin = [zeros(1,nsettle),2*pi*fdel*t(1:(npts-nsettle))];
disp(' ') % insert blank line
% end of script file pllpre.m
% File: pll2sin.m
w2b=0; w2c=0; s5=0; phivco=0; %initialize
twopi=2*pi; % define 2*pi
twofs=2*fs; % define 2*fs
G=2*pi*fn*(zeta+sqrt(zeta*zeta-lambda)); % set loop gain
a=2*pi*fn/(zeta+sqrt(zeta*zeta-lambda)); % set filter parameter
a1=a*(1-lambda); a2 = a*lambda; % define constants
phierror = zeros(1,npts); % initialize vector
fvco=zeros(1,npts); % initialize vector
% beginning of simulation loop
for i=1:npts
s1=phin(i) - phivco; % phase error
s2=sin(s1); % sinusoidal phase detector
s3=G*s2;
s4=a1*s3;
s4a=s4-a2*s5; % loop filter integrator input
w1b=s4a+w2b; % filter integrator (step 1)
w2b=s4a+w1b; % filter integrator (step 2)
s5=w1b/twofs; % generate fiter output
s6=s3+s5; % VCO integrator input
w1c=s6+w2c; % VCO integrator (step 1)
w2c=s6+w1c; % VCO integrator (step 2)
phivco=w1c/twofs; % generate VCO output
phierror(i)=s1; % build phase error vector
fvco(i)=s6/twopi; % build VCO input vector
end
% end of simulation loop
freqerror=fin-fvco; % build frequency error vector
% End of script file.
function [] = pplane(x,y,nsettle)
% Plots the phase plane with phase in the range (-pi,pi)
ln = length(x);
maxfreq = max(y);
minfreq = min(y);
close % Old figure discarded
axis([-1 1 1.1*minfreq 1.1*maxfreq]); % Establish scale
hold on % Collect info for new fig
j = nsettle;
while j < ln
i = 1;
while x(j) < pi & j < ln
a(i) = x(j)/pi;
b(i) = y(j);
j = j+1;
i = i+1;
end
plot(a,b,'k')
a = [];
b = [];
x = x - 2*pi;
end
hold off
title('Phase-Plane Plot')
xlabel('Phase Error / Pi')
ylabel('Frequency Error in Hertz')
grid % End of script file.
% File: ppplot.m
% ppplot.m is the script file for plotting phase plane plots. If the
% phase plane is constrained to (-pi,pi) ppplot.m calls pplane.m.
kz = 0;
while kz == 0
k = menu('Phase Plane Options',...
'Extended Phase Plane',...
'Phase Plane mod(2pi)',...
'Exit Phase Plane Menu');
if k == 1
phierrn = phierrn/pi;
plot(phierrn,freqerror,'k')
title('Phase Plane Plot')
xlabel('Phase Error /Pi')
ylabel('Frequency Error - Hertz')
grid
pause
elseif k == 2
pplane(phierrn,freqerror,nsettle+1)
pause
elseif k == 3
kz = 1;
end end % End of script file.

復(fù)制代碼

上圖是利用MATLAB提供的函數(shù)將計(jì)算結(jié)果圖形化功能建立的。在運(yùn)行程序后，就會(huì)出現(xiàn)上面的對(duì)話框，點(diǎn)擊點(diǎn)擊其中的任何一項(xiàng)就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的仿真圖形。上圖中包含了輸入頻率和VCO頻率，輸入相位和VCO相位，頻率誤差，相位誤差，相位空間波特圖，相位空間和時(shí)域，退出程序等選項(xiàng)。

圖4.2中藍(lán)線為輸入相位，綠線代表VCO相位，從圖中可以看見隨著時(shí)間的變化輸入信號(hào)相位為線性，而VCO相位則是經(jīng)歷了一段曲線后斜率與輸入信號(hào)相位斜率相同，輸出相位跟隨輸入相位，達(dá)到穩(wěn)定。圖4.3中VCO的相位也是先經(jīng)歷了一段時(shí)間的曲線后變?yōu)橐粭l直線達(dá)到穩(wěn)定。根據(jù)鎖相環(huán)的基本原理我們可知鎖相環(huán)是個(gè)反饋網(wǎng)絡(luò)，它是由輸出信號(hào)（VCO產(chǎn)生）與參考頻率在頻率和相位上保持同步或者保持常數(shù)。由此我們可以看出鎖相環(huán)工作后，在最初的一段時(shí)間中鎖相環(huán)開始工作，輸入信號(hào)經(jīng)過鑒相器，環(huán)路慮波器后，將輸出相位反饋給VCO壓控振蕩器，使壓控振蕩器與輸入頻率逐步實(shí)現(xiàn)同步，保持一個(gè)常數(shù)，實(shí)現(xiàn)鎖定。其中經(jīng)歷了鎖相環(huán)的失鎖、跟蹤、捕獲、鎖定，從而達(dá)到最后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。從開始到達(dá)到穩(wěn)定的這段時(shí)間則為做捕獲時(shí)間。

圖4..4與圖4.5也顯示了鎖相環(huán)工作后從失鎖、跟蹤、捕獲、鎖定的過程，過程。從不停的擺動(dòng)到最后的直線狀態(tài)，這個(gè)過程稱為鎖定過程。其中我們可以發(fā)現(xiàn)在捕捉過程中隨著捕捉次數(shù)的增加，捕捉過程也變得較慢，這說明此時(shí)的的鎖相環(huán)工作平率處在穩(wěn)定工作的動(dòng)態(tài)界限內(nèi)，工作正常。

本章介紹了仿真的環(huán)境以及二階鎖相環(huán)的仿真過程，并對(duì)其仿真結(jié)果進(jìn)行了分析。在前三章的理論基礎(chǔ)上，通過使用MATLAB7.0進(jìn)行了仿真。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：用MATLAB進(jìn)行的二階鎖相環(huán)仿真達(dá)到了最初的設(shè)想，鎖相環(huán)的失鎖、跟蹤、捕獲、鎖定各個(gè)階段均有體現(xiàn)。達(dá)到了最初仿真的要求。

本文在閱讀一些文獻(xiàn)和對(duì)鎖相環(huán)有一定程度了解的基礎(chǔ)上，運(yùn)用MATLAB進(jìn)行了仿真。本文完成了以下工作：

由于時(shí)間和條件的限制，在設(shè)計(jì)工作中有些工作沒有做到，留待進(jìn)一步的完善，后續(xù)工作是：

目前鎖相環(huán)技術(shù)在通信中早已成熟，隨著科技的發(fā)展，目前的鎖相環(huán)都是基于半導(dǎo)體工藝的集成電路。對(duì)于未來而言，用鎖相環(huán)的集成化設(shè)計(jì)減小相應(yīng)噪聲、提高鎖相環(huán)的頻率預(yù)測(cè)精度、硬件系統(tǒng)的運(yùn)算速率以及降低干擾也是其研究的一個(gè)重要方向。

捕獲帶	快補(bǔ)帶	捕獲時(shí)間	快補(bǔ)時(shí)間	最大捕獲掃描率

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