全數(shù)字環(huán)路濾波器,什么是全數(shù)字環(huán)路濾波器

環(huán)路濾波器的性能優(yōu)劣會(huì)直接影響到跟蹤環(huán)路的性能。而采用數(shù)字化的環(huán)路濾波器便于調(diào)試參數(shù)和提高系統(tǒng)可靠性。環(huán)路濾波器的輸出要直接控制頻率合成器產(chǎn)生相應(yīng)頻率，使本地偽碼能夠準(zhǔn)確跟蹤發(fā)端信息。

基本原理：

數(shù)字環(huán)中使用的數(shù)字環(huán)路濾波器與模擬環(huán)中使用的環(huán)路濾波器作用一樣，都對(duì)噪聲及高頻分量起抑制作用，并且控制著環(huán)路相位校正的速度與精度。適當(dāng)選擇濾波器的參數(shù)，可以改善環(huán)路的性能。數(shù)字環(huán)路濾波器的設(shè)計(jì)原理是建立在模擬環(huán)路濾波器的基礎(chǔ)上的。模擬的環(huán)路濾波器可以采用RC積分濾波器、無(wú)源比例積分濾波器或有源比例積分濾波器等。而數(shù)字環(huán)路濾波器與其相對(duì)應(yīng)，甚至有參數(shù)上的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

對(duì)模擬二階環(huán)路濾波器，其傳遞函數(shù)為:

其中T1, T2為時(shí)間常數(shù)，決定環(huán)路的響應(yīng)能力。

上式的時(shí)域表示為:

對(duì)其進(jìn)行數(shù)字處理:

以上即為二階數(shù)字環(huán)路濾波器的數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)，上式可用下圖來(lái)表示:

如圖，即可作為實(shí)現(xiàn)數(shù)字環(huán)路濾波器的算法框圖和理論依據(jù)。在圖中兩個(gè)參數(shù)T2/T1 和T/T1的選擇是整個(gè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它們的取值將直接影響整個(gè)環(huán)路的跟蹤性能。在設(shè)計(jì)中，要根據(jù)擴(kuò)頻系統(tǒng)的具體指標(biāo)對(duì)兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

現(xiàn)狀和發(fā)展

在這里 ，我們只給出這種數(shù)字延遲鎖定環(huán)的設(shè)計(jì)方案，而系統(tǒng)的參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)以及數(shù)字環(huán)路濾波器的FPGA具體實(shí)現(xiàn)將不予說(shuō)明。盡管該方案的實(shí)現(xiàn)能夠具有精度高和便于調(diào)試等特點(diǎn)，但是該方案中也存在模擬延遲鎖定環(huán)中的一些缺點(diǎn)，如兩條支路不能精確對(duì)稱(chēng)、電路復(fù)雜等。但由于偽碼速率高使得全數(shù)字方案的實(shí)現(xiàn)很困難，隨著ASIC技術(shù)的飛速發(fā)展，這一問(wèn)題將最終獲得解決。