[发明专利]基于PID控制的锁相环

说明书

本发明公开了一种基于PID控制的锁相环，包括：数字鉴相器，用于获取输入信号，并根据数控振荡器的输出信号得到反馈信号，以及获取输入信号与反馈信号之间的相位差；PID控制器，与数字鉴相器连接，用于计算相位差与目标值之间的第一差值，并对第一差值进行PID控制，得到频率控制字；数控振荡器，分别与数字鉴相器、PID控制器连接，用于根据频率控制字得到输出信号。该基于PID控制的锁相环，可以提高锁定速度和锁定精度。

技术领域

本发明涉及锁相环技术领域，尤其涉及一种基于PID(proportional-integral-derivative，比例积分微分)控制的锁相环。

背景技术

锁相环系统是输出信号跟踪输入信号的闭环反馈控制系统。输出信号与输入信号保持相位同步时，则锁相环处于“锁定”状态。而数字锁相环不仅吸收了数字电路可靠性高、体积小等优点，还解决了模拟锁相环的直流零点漂移、器件饱和及易受电源和环境温度等缺点，此外还具有对离散样值的实时处理能力，已成为锁相技术发展的方向。

相关技术中的锁相环如图1所示，主要由DPD(DigitalPhase Detector,数字鉴相器)、DLF(Digital Loop Filter，数字环路滤波器)及NCO(Numerically ControlledOscillator,数控振荡器)三个部分组成。然而，相关技术中的锁相环，存在着锁相范围窄、锁定速度慢、锁定精度差等问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种基于PID控制的锁相环，以提高锁相环的锁定速度和锁定精度。

为达到上述目的，本发明实施例提出了中基于PID控制的锁相环，包括：数字鉴相器，用于获取输入信号，并根据数控振荡器的输出信号得到反馈信号，以及获取所述输入信号与所述反馈信号之间的相位差；PID控制器，与所述数字鉴相器连接，用于计算所述相位差与目标值之间的第一差值，并对所述第一差值进行PID控制，得到频率控制字；所述数控振荡器，分别与所述数字鉴相器、所述PID控制器连接，用于根据所述频率控制字得到所述输出信号。

本发明实施例的基于PID控制的锁相环，在数字鉴相器获取输入信号和反馈信号之间的相位差之后，采用PID控制器计算得到相位差与目标值之间的第一差值，进而对第一差值进行PID控制，得到频率控制字，从而数控振荡器根据该频率控制字得到输出信号，数字鉴相器可以根据该输出信号得到反馈信号，由此，可以提高锁相环的锁定速度和锁定精度。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是相关技术中的锁相环的结构示意图；

图2是本发明一个实施例的基于PID控制的锁相环的结构示意图；

图3是本发明另一个实施例的基于PID控制的锁相环的结构示意图。

具体实施方式

下面参考附图描述本发明实施例的基于PID控制的锁相环，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。参考附图描述的实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制。

图2是本发明一个实施例的基于PID控制的锁相环的结构示意图。

如图2所示，基于PID控制的锁相环10包括：数字鉴相器100、PID控制器200、数控振荡器300。

具体地，数字鉴相器100，用于获取输入信号，并根据数控振荡器300的输出信号得到反馈信号，以及获取输入信号与反馈信号之间的相位差；PID控制器200，与数字鉴相器100连接，用于计算相位差与目标值之间的第一差值，并对第一差值进行PID控制，得到频率控制字；数控振荡器300，分别与数字鉴相器100、PID控制器200连接，用于根据频率控制字得到输出信号。