[发明专利]一种基于DDS的数字通信时钟同步系统

摘要

本发明公开了一种基于DDS的数字通信时钟同步系统，包括波形预处理器，鉴相器，前置滤波器，系统数据处理模块，DDS波形产生模块；波形预处理器连接鉴相器的一个输入端，鉴相器输出端连接前置滤波器的输入端，前置滤波器输出端连接系统数据处理模块的输入端，系统数据处理模块输出端连接DDS波形产生模块的频率控制字输入端，DDS波形产生模块输出端连接鉴相器的另一个输入端，同时输出同步时钟信号。本发明通过带有频率最高、最低门限值的控制算法来控制DDS的输出，充分利用DDS覆盖频率范围宽，输出频率控制灵活，分辨率高的特性，实现了没有可调元件、调试难度低、设置工作频率容易，适于多速率工作的数字通信时钟同步系统。

主权项

一种基于DDS的数字通信时钟同步系统，包括波形预处理器，鉴相器，DDS波形产生模块；波形预处理器输出端连接鉴相器的一个输入端，鉴相器输出端连接DDS波形产生模块的频率控制字输入端，DDS波形产生模块输出端连接鉴相器的另一个输入端，同时输出同步时钟信号；在鉴相器和DDS波形产生模块之间插接了前置滤波器，鉴相器输出端连接前置滤波器的输入端，前置滤波器输出端连接DDS波形产生模块的频率控制字输入端；在前置滤波器和DDS波形产生模块之间插接了系统数据处理模块，前置滤波器输出端连接系统数据处理模块的输入端，系统数据处理模块输出端连接DDS波形产生模块的频率控制字输入端；其特征在于：所述的系统数据处理模块依连接顺序包括取值模块、差值计算模块、环路滤波模块、频率调整量计算模块、频率控制字计算模块、频率超限判决模块和频率控制字设置模块；系统数据处理模块的数据处理过程包括如下步骤：(1)DDS初始化模块连接到频率超限判决模块、频率控制字设置模块，向频率超限判决模块送入预置频率控制字的最高、最低门限值，向频率控制字设置模块送入频率初始值f0对应的频率控制字；(2)由取值模块获得前置滤波器电压输出值，将其与基准数值在差值计算模块中进行差值运算；其中的基准数值为前置滤波器输出的最高、最低电压值的算术平均值；(3)差值数据送入环路滤波模块进行积分运算，其运算结果送入频率调整量计算模块；(4)频率调整量计算模块将结果数据乘以压控系数k，计算得到DDS输出信号频率需要的变量，然后送入频率控制字计算模块；(5)频率控制字计算模块进行频率控制字的计算，计算后输出的频率控制字送入频率超限判决模块进行高低门限的判决；(6)当频率控制字没有超过预置的最高、最低门限值时，频率超限判决模块将输入频率控制字直接送到频率控制字设置模块，对DDS波形产生器的输出信号频率进行调整；(7)当频率控制字超过了预置的最高、最低门限值时，将频率控制字只取相应的最高、最低门限值，去掉超出部分，输出到频率控制字设置模块，对DDS波形产生器的输出信号频率进行调整。