基于VisSim的锁相环性能仿真摘要锁相环技术(PLL)是一门能够时相位不需要外界条件而自行控制刚兴起的技术。
锁相也叫相位锁定,我们也可称之为自动相位控制(APC),能使相位自行调整，能让两个信号相位同步。
上面的功能锁相环都能实现，同时其为进行负反馈的控制性系统。
由于锁相环具有捕获，跟踪和窄带滤波的作用；因此，被应用在通信、微处理器、以及卫星等许多领域。
在通信电路里，锁相环是一个重要部分，广泛应用于时钟系统设计中，包括相位同步等的。
本论文首先介绍锁相环历史发展和现在的研究进度，接着论文首先介绍了模拟锁相环，因为它是我们要进行后续研究的基石，于是它的工作原理就显得非常重要。
同时简单介绍了鉴相器、压控振荡器、环路滤波器工作原理等。
着重分析了锁相环的跟踪特性、捕获特性等各种特性。
我们进行了锁相环的数学模型的分析并且推导了环路方程，得到了需要的结论。
在分析和设计的过程中，同时本论文中主要通过对VisSi m/comm软件的学习和使用，利用其丰富的模板以及本科对锁相环原理知识的掌握对电路进行仿真。
后将学习总结出的相应理论与VisSim/comm中丰富的模块相结合实现仿真系统的建模,并且调整参数观察仿真波形输出，观察效果，最终对设计结论进行总结。
因VisSim/comm主要实现的就实通信系统的仿真，我们用其来实现锁相环性能的仿真，因此本论文主要介绍了用VisSim/comm来实现输入为复信号的锁相环的线性跟踪。
和调频信号的解调，BPSK的载波同步的仿真实现等等。
关键词：锁相环技术；VisSim软件；仿真；跟踪AbstractThe technology of phase locked loop (PLL) is a new technology for automatic phase contr ol. Phase locked is locking phase, we can also call it automatic phase control (APC), and the phase synchronization of two signals can be obtained by the method of phase automatic adju stment .The phase lock loop is the phase negative feedback control system for the task. Beca use of the capture, tracking and narrow band filtering, the phase lock loop is applied in many fields such as communication, microprocessor and satellite and so on. In the communication circuit, the PLL is an important part of the clock system designing, including the phase sync hronization and so on.Firstly this paper introduces the history of the PLL and the progress of the research. Then, the basic principle of PLL is introduced based on the structure of the traditional analog PLL. At the same time, the working principle of the phase detector, the voltage controlled oscillat or and the loop filter are simply introduced. The performance of the phase locked loop and th e performance of the PLL are analyzed. We analyze the mathematical model of the phase loc ked loop and deduce the loop equation, and get the conclusions. In the process of analysis an d design. At the same time in this paper mainly through the learning and use of software Vis Sim/comm,. To make the circuit simulation ,we use the PLL principle knowledge we learn w hen we are masters and make use of the rich templates and undergraduate. And then combini ng the theory summed up we learnt with the abundance modules of VisSim/comm to realize t he simulation system modeling, and adjust the parameters of the simulation waveform output observation, observation effect, the final conclusion of the design were summarized in this p aper. Because of VisSim/comm is mainly to achieve the real communication system simulati on, we used to realize the simulation of phase-locked loop performance, so this paper mainly introduces the VisSim/comm to realize input for a complex signal of the PLL linear tracking, input for income of complex signal and real signal tracking performance in comparison. An d demodulation of FM signal and BPSK carrier synchronization simulation and so on.Keywords: Phase Locked Loop technology;VisSim/comm software; simulation; tracke d目录第1章绪论 (1)1.1锁相环的历史发展 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3综述与分析 (3)第2章锁相环的介绍 (5)2.1锁相环的基本构成及琐相的概念 (5)2.2锁相环的数学模型 (6)2.3锁相环的特性 (11)2.3.1锁相环路的线性跟踪性能 (11)2.3.1.1 环路对典型输入相位的跟踪性能 (11)2.3.2锁相环路的稳定性 (14)2.3.3锁相环路的捕获特性 (15)2.4锁相环的应用 (16)2.4.1在调制与解调技术中的应用 (16)2.4.2在载波提取、跟踪与位同步技术中的应用 (16)2.4.3在测速与测距技术中的应用 (16)2.5本章小结 (17)第3章VisSim/Comm仿真 (17)3.1 VisSim/Comm的基本介绍 (17)3.2 VisSim/Comm的功能介绍 (18)3.2.1 如何使用VisSim (18)3.2.2 comm模块集 (19)3.3 本章小结 (28)第4章用VisSim/Comm对锁相环的仿真 (28)4.1对锁相环的性能的仿真 (28)4.2 锁相环应用的仿真 (31)4.2.1锁相环的鉴频 (31)4.2.2锁相环的BPSK载波跟踪 (35)4.3 本章小结 (37)结论 (37)参考文献基于visSim的锁相环性能仿真第1章绪论1.1 锁相环的历史发展自动相位制和控自动率频控制的融合叫做锁相环(PLL-Phase Locked L00P)。
一开始研究锁相环是在1930-1939年，在这期间线无技电术的期初；20世纪30年代开始了步同制控理论的研究，1932年法国工程师贝尔赛什(Bellescize)发表了锁相环路的数学描述和同步检波论，[1] 作为公开发表对锁相环路的数学描述的先驱。
该技术首先出现在同步接收里，给同步检波一个与输入信号载波同频的本地参考信号[1]，同步检波工作在低信噪比情况下，同时不具有大号信检波致导真失的缺点，所以比较引起重视，但并未在大范围内进行应用，主要是因为组成电路复杂，费用也很高。
20世纪40年代，PLL技术次首成功地在黑白电视接收机进行应用，主要是它水平描扫与直垂扫票同步电路中，它的优点是减小描扫随机发触使画面抖动情况，这些情况都是由噪声干扰得到的，最后得到不抖动不模糊的荧光屏图像；随后，在彩色电视接收机中也用锁相环路来同步彩色副载波信号[2]；锁相环技术在这个转折点之后吸引了大量关注并且发展得很快。
在1950-1959这十年间，因为空间技术的进步，杰费(Jaffe)和里希廷(Rechtin)研究出导弹信标的跟踪滤波器，[3]当然这是一锁相环路为基础的。
他们也首次发表了含有声噪应效的PLL线性论理析分文章，同时搞定PLL最佳设计化问题[3]；因为空间技术在历史洪流中的不断前进人们也对PLL和它理论知识的讨论，这件事情对PLL有今天的成就起了很大推动作用。
1960-1969年间，维特比(Viterbi)研究了无噪声PLL的非线性论理题问，随之出版相干通信原理一书[2]。
一开始PLL的搭建使用分立元件，因为术技、本成方面的问题，因此当年是非常难得的，所以只用于航天、航空等事军和密精量测等领域。
1965年前后成集电路术技出现，半导体术技也在发展，第一块PLL芯片出现[4]，锁相环才才真正走向大规模发展与应用以一种不高的费用多功能身份。
一开始PLL只是模拟的(APLL)，它的块模皆为模拟电路[2]，基本上是由四象限拟模法乘器来组成PLL里P D，LF为通低波滤器(阻电R容电C构成)，VCO有很多中构造；在APLL在定稳工作中，每一个块模皆能看成是性线踪跟，因此可以称为线性锁相环LPLL(Linear Phase L ock Loop)；APLL对正弦特性号信的相位踪跟极佳，其环路特性很大一部分取决于P D。