软件锁相环研究与接收机的设计

水声信号处理中,由于声纳与目标间的相对运动会引起信号的频率偏移,为了提高信噪比,得到不同时刻不同频率的被测信号,希望使用窄带滤波器。但是,对于中心频率不断变化的CW脉冲信号,使用常规的硬件窄带滤波器很难实现对其跟踪滤波。 锁相环已经成为电子设备中常用的部件之一,广泛应用于通信、航天、测量、电视、电机控制等领域。信号的跟踪滤波技术现已得到学界足够的重视,且已取得了大量研究成果。但国内外的研究大都只针对连续信号展开,对于CW脉冲信号进行锁相跟踪的研究却鲜有见诸于文献。 本文从锁相环技术的基本理论出发,利用Matlab软件仿真分析了系统参数对锁相环捕获和跟踪性能的影响:基于DSP平台编程设计了软件锁相环,实现了对CW脉冲信号的锁相跟踪。同时,本文对接收机的硬件电路进行了研究设计。在模拟接收机的设计上,为了获得各通道间良好的相位一致性,充分考虑了滤波器类型、电路布局和元件精密度等方面的问题。并对元件值的计算作了详细的讨论,给出了设计参数。 实验表明:本文设计的软件锁相环、接收机硬件电路均性能良好,且互相协调运行情况正常:实现了预定的功能需求。