锁相环原理以及matlab仿真程序

详细介绍了锁相环的原理，并给出了一个基于matlab的仿真程序，对理解锁相环的原理非常有用！

%频偏：-60Hz
%相偏：在0－－2*pi内随机分布
%QQ:22069605
%程序及结果如下：
clear all;
close all;
%定义锁相环的工作模式：单载波为“1”、BPSK调制为“2”、QPSK调制为“3”
PLL_Mode = 1;
%仿真数据长度
Simulation_Length=1000;
%基带信号
if PLL_Mode == 1
I_Data=ones（Simulation_Length1）;
Q_Data=I_Data;
else if PLL_Mode == 2
I_Data=randint（Simulation_Length1）*2-1;
Q_Data=zeros（Simulation_Length1）;
else
I_Data=randint（Simulation_Length1）*2-1;
Q_Data=randint（Simulation_Length1）*2-1;
end
end
Signal_Source=I_Data + j*Q_Data;
%载波信号
Freq_Sample=2400;%采样率，Hz
Delta_Freq=-60; %频偏，Hz
Time_Sample=1/Freq_Sample;
Delta_Phase=rand（1）*2*pi; %随机初相，Rad
Carrier=exp（j*（Delta_Freq/Freq_Sample*（1:Simulation_Length）+Delta_Phase））;
%调制处理
Signal_Channel=Signal_Source.*Carrier‘;
snr=20;
Signal_Channel=awgn（Signal_Channelsnr‘measured‘）;
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%以下为锁相环处理过程
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%参数清零
Signal_PLL=zeros（Simulation_Length1）;
NCO_Phase = zeros（Simulation_Length1）;
Discriminator_Out=zeros（Simulation_Length1）;
Freq_Control=zeros（Simulation_Length1）;
PLL_Phase_Part=zeros（Simulation_Length1）;
PLL_Freq_Part=zeros（Simulation_Length1）;
%环路处理
C1=0.022013;
C2=0.00024722;
for i=2:Simulation_Length
Signal_PLL（i）=Signal_Channel（i）*exp（-j*mod（NCO_Phase（i-1）2*pi））;
I_PLL（i）=real（Signal_PLL（i））;
Q_PLL（i）=imag（Signal_PLL（i））;
if PLL_Mode == 1
Discriminator_Out（i）=atan2（Q_PLL（i）I_PLL（i））;
else if PLL_Mode == 2
Discriminator_Out（i）=sign（I_PLL（i））*Q_PLL（i）/abs（Signal_PLL（i））;
else
Discriminator_Out（i）=（sign（I_PLL（i））*Q_PLL（i）-sign（Q_PLL（i））*I_PLL（i））...
/（sqrt（2）*abs（Signal_PLL（i）））;
end
end
PLL_Phase_Part（i）=Discriminator_Out（i）*C1;
Freq_Control（i）=PLL_Phase_Part（i）+PLL_Freq_Part（i-1）;
PLL_Freq_Part（i）=Discriminator_Out（i）*C2+PLL_Freq_Part（i-1）;
NCO_Phase（i）=NCO_Phase（i-1）+Freq_Control（i）;
end
%画图显示结果
figure
subplot（221）
plot（-PLL_Freq_Part（2:Simulation_Length）*Freq_Sample）;
grid on;
title（‘锁相环频率响应曲线‘）;
axis（[1 Simulation_Length -100 100]）;
subplot（222）
plot（PLL_Phase_Part（2:Simulation_Length）*180/pi）;
title（‘锁相环相位响应曲线‘）;
axis（[1 Simulation_Length -2 2]）;
grid on;
%设定显示范围
Show_D=300; %起始位置
Show_U=900; %终止位置
Show_Length=Show_U-Show_D;
subplot（223）
plot（Signal_Channel（Show_D:Show_U）‘*‘）;
title（‘进入锁相环的数据星座图‘）;
axis（[-2 2 -2 2]）;
grid on;
hold on;
subplot（223）
plot（Signal_PLL（Show_D:Show_U）‘r*‘）;
grid on;
subplot（224）
plot（Signal_PLL（Show_D:Show_U）‘r*‘）;
title（‘锁相环锁定及稳定后的数据星座图‘）;
axis（[-2 2 -2 2]）;
grid on;

figure
%设定显示范围
Show_D=300; %起始位置
Show_U=350; %终止位置
Show_Length=Show_U-Show_D;
subplot（221）
plot（I_Data（Show_D:Show_U））;
grid on;
title（‘I路信息数据‘）;
axis（[1 Show_Length -2 2]）;
subplot（222）
plot（Q_Data（Show_D:Show_U））;
grid on;
title（‘Q路信息数据‘）;
axis（[1 Show_Length -2 2]）;
subplot（223）
plot（I_PLL（Show_D:Show_U））;
grid on;
title（‘锁相环输出I路信息数据‘）;
axis（[1 Show_Length -2 2]）;
subplot（224）
plot（Q_PLL（Show_D:Show_U））;
grid on;
title（‘锁相环输出Q路信息数据‘）;
a

 属性            大小     日期    时间   名称
----------- ---------  ---------- -----  ----
     目录           0  2011-11-02 16:44  PLL\
     文件        3237  2011-10-26 11:10  PLL\PLL.m
     文件      452172  2011-10-26 14:43  PLL\锁相环原理.pdf