基于SystemView锁相环的仿真与分析

学院本科毕业设计（论文）

摘 要

随着计算机技术的发展，系统仿真技术在电子工程领域的应用已越来越广泛。SystemView的出现标志着仿真技术在通信领域的应用达到了一个新的水平。锁相环路作为能自动跟踪信号相位的闭环自动控制系统已获得非常广泛的应用。将锁相技术应用应用于频率合成器的设计中，既可以满足频率合成器的高精度、高稳定度的性能要求；又可使频率合成器的体积缩小、成本降低；同时频道转换便捷，使之能方便的应用于移动通信领域。

论文介绍了锁相环路的基本工作原理及特性，在分析了锁相频率合成器的组成原理后，提出了在SystemView环境下的锁相环路频率合成器的设计方案，并调试成功。

关键词:SystemView；锁相技术；频率合成器；仿真

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ABSTRACT

System simulation skills are widely used in area of electronic engineering as the developing of computer technique. Appearance of the software SystemView represents a new level of simulation skills in communication fields. The phase-lock loop (PLL) can not only satisfy the requirement of high frequency stability and high frequency precision, but also reduce the scale and cost of frequency synthesizer. At the same time, the channel conversion can be realized conveniently, so the phase-lock frequency synthesizer can be used in the field of the mobile communication.

This paper introduces the principle of the phase-lock loop. After analyzing the principle of the phase-lock frequency synthesizer, it presents a plan of phase-lock frequency synthesizer under the environment of SystemView. At the same time the plan is realized and debugged successfully.

Key words:SystemView;phase-lock technique;frequency synthesizer; simulation

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目 录

第1章 绪 论 ..................................................................................................... 1 1.1 SYSTEMVIEW 软件简介 ......................................................................... 1 1.2 锁相环路与频率合成概述 ......................................................................... 2 1.3 论文主要内容介绍 .................................................................................... 3 第2章 锁相环路 ............................................................................................... 4 2.1 锁相环基本原理 ........................................................................................ 4 2.2 锁相环路的组成 ........................................................................................ 5 2.3 环路相位模型和基本方程 ....................................................................... 15 2.4 锁相环工作过程 ...................................................................................... 16 2.5 锁相频率合成器 ...................................................................................... 20 2.6 本章小结 ................................................................................................. 27 第3章 SYSTEMVIEW环境下的锁相环仿真 ................................................ 28 3.1 锁相环模型.............................................................................................. 28 3.2 锁相环跟踪实验 ...................................................................................... 30 3.3 锁相环的FM解调 .................................................................................. 32 3.4本章小结 .................................................................................................. 35 第4章 SYSTEMVIEW 环境下的锁相频率合成器仿真................................ 36 4.1 锁相环的下变频模型 .............................................................................. 36

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4.2 单环锁相频率合成器 .............................................................................. 38 4.3 多环锁相频率合成器 .............................................................................. 40 4.4本章小结 .................................................................................................. 42 结 论 ................................................................................................................ 43 参考文献 ........................................................................................................... 44 致 谢 ................................................................................................................ 45

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第1章 绪 论

利用计算机对电路系统进行辅助分析与设计，是从事于电子工程、信息工程和自动控制等领域的工作的重要手段。本设计要求在掌握锁相环和SystemView系统仿真软件的基础上，在SystemView环境下仿真实现锁相环。包括仿真模型的建立、仿真参数的调整及仿真结果的分析。以此进一步掌握动态系统分析设计工具软件SystemView的特点和进行现代通信原理和电路设计和仿真的方法。

1.1 SystemView软件简介

现代通信系统是一个十分复杂的工程系统，其设计和研究也是一项十分复杂的技术。因而在通信原理的实验教学中，越来越多的采用计算机仿真技术来进行系统分析和设计。SystemView就是一种既能按物理概念直接建立分析和仿真模型，又能提供直观数学模型分析和仿真的试验工具。

SystemView 是一个信号级的系统仿真软件，主要用于电路与通信系统的设计、仿真，是一个强有力的动态系统分析工具，能满足从数字信号处理、滤波器设计，到复杂的通信系统等不同层次的设计、仿真要求。SystemView 借助大家熟悉的Windows 窗口环境，以模块化和交互式的界面，为用户提供了一个嵌入式的分析引擎。使用SystemView 时，用户只需要关心项目的设计思想和过程，用鼠标点击图标即可完成复杂系统的建模、设计和测试，而不必花费太多的时间和精力通过编程来建立系统仿真莫型。

SystemView 仿真系统的主要特点为： 1.能仿真大量的应用系统

2.快速方便的动态系统设计与仿真

3.在报告中方便地加入SystemView 的结论 4. 提供基于组织结构图方式的设计

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