DPLL.rar_DPLL_dpll matlab_phase lock loop_数字锁相环_锁相环

clc; N=1000; % 测量次数X采样时间，就是滤波时间常数 M=100000; % 仿真时间 %F_bias=1e-12; % 晶振最大频偏 F_oxco_error=1e-12; % 晶振短期频率稳定度 F_rub_error=1e-15; % 铷钟频率稳定度 Fr=1e7; % 中心频率 F_ini_error=1e-8; % 初始频差 %vol_adj=1e-10; % 频率调节灵敏度1e-9v/s，要达到1e-15的频率准确度，则要求1e-9/1e-15=1e6，即需要20为的DAC devia_rub=double(zeros(1,N+1)); % 铷钟的瞬时频率差，初始瞬时相位差为零，即devia_rob（1）=0 devia_oxco=double(zeros(1,N+1)); % 晶振的瞬时频率差，初始瞬时相位差为零，即devia_oxco（1）=0 devia_oxco(1,1)=0; % 初始相位差 adjust_voltage=double(zeros(1,M)); % 压控电压 devia_rub_oxco=double(zeros(1,M)); % 铷钟和晶振相位差 devia_rub_oxco_before=0; F_error=double(zeros(1,M)); % 两者频差 %sampling_points=1:1e-3:100; % 采样时间间隔为1e-3，采样次数为100，且连续采样 sampling_points=1:M; F_ini_error2=0; flag=0; %ddd=double(zeros(1,M)); ccc=double(zeros(1,M)); %xxx=double(zeros(1,M)); %bb=double(zeros(1,N)); derta_T=1e-3; for i=1:M fact11=normrnd(0,F_rub_error,N+1,1); f_rub_fact=(fact11+1)*Fr; %f_rub_fact=(normrnd(0,F_rub_error,N+1,1)+1)*Fr; % 铷钟瞬时频率加入高斯频率振荡,标准差为1e-10 fact22=normrnd(0,F_oxco_error,N+1,1); f_oxco_fact=(fact22+1+F_ini_error)*Fr; %f_oxco_fact=(1+F_ini_error)*Fr; %f_oxco_fact=(normrnd(0,F_oxco_error,N+1,1)+1+F_ini_error)*Fr; % 晶振瞬时频率加入高斯频率振荡,标准差为1e-11,且加入了初始频差 devia_rub_sum=0.0; % 铷钟累计相位差 devia_oxco_sum=0.0; % 晶振累计相位差 for j=2:N+1 % 每1e-3秒测量一次,工测量N次，求平均频率差 devia_rub(j)=devia_rub(j-1)+(1e-7-1.0/f_rub_fact(j));%*f_rub_fact(j); %单次测量的频差1s内的相差 %devia_rub_sum=(round(devia_rub(j)*1e11))/1e11+devia_rub_sum; % 1e-10为0.1ns，为系统测量时间时间的精度 devia_oxco(j)=devia_oxco(j-1)+(1e-7-1.0/f_oxco_fact(j));%*f_oxco_fact(j); %bb(j-1)=1.0/f_oxco_fact(j); %devia_oxco_sum=devia_oxco_sum+(round(devia_oxco(j)*1e11))/1e11; end % N*dater_T时间内产生的相位差 %devia_rub_oxco(1,i)=devia_rub(N+1)-devia_oxco(N+1); % 1ms时间误差的平均差值,相当于数字滤波器，即锁相环中的滤波电路 devia_rub_oxco(1,i)=round(devia_rub(N+1)*1e11)/1e11-round(devia_oxco(N+1)*1e11)/1e11; % 1ms时间误差的平均差值,相当于数字滤波器，即锁相环中的滤波电路 % 频率校正完成，置标志 if((abs(devia_rub_oxco(1,i)-devia_rub_oxco_before)<=1e-11) && (abs(F_ini_error)<=1e-11)) flag=1; end if(flag) % 频率校正完成后的频率修改及相位一致性调整 if((abs(devia_rub_oxco(i)-devia_rub_oxco_before)<=1e-11) && (abs(F_ini_error)<=1e-11)) % 判断频率准确度在要求的范围内 %if((abs(F_ini_error)>8e-12)) % 频率准确度临近范围的边界值，不改变VCO频率,跳出至此循环 % continue; % end %if((devia_rub_oxco(i)>3e-10) && (F_error(1,i)>8e-12)) % continue; % end % if((devia_rub_oxco(i)<-3e-10) && (F_error(1,i)<-8e-12)) % continue; % end % 相位一致性要求没有满足，通过微调频率，改变两者之间的相位差 if((devia_rub_oxco(i)>3e-10) && (F_error(1,i)<8e-12)) F_error(1,i)=F_ini_error+1e-12; elseif((devia_rub_oxco(i)<-3e-10) && (F_error(1,i)>-8e-12)) F_error(1,i)=F_ini_error-1e-12; elseif((F_error(1,i)~=0) && (abs(devia_rub_oxco(i))<3e-10)) F_error(1,i)=F_ini_error-F_ini_error(1,i)/abs(F_ini_error(1,i))*1e-12; end else % 准确度超过要求的方位，改变频率使之满足 if(F_ini_error>=0) F_error(1,i)=F_ini_error-1e-12; else F_error(1,i)=F_ini_error+1e-12; end end F_ini_error=F_error(1,i); else % 频率校正未完成前的频率调节 % 根据铷钟和晶振的相位差的变化值，来调节压控电压值 adjust_voltage(i)=(round(((devia_rub_oxco(i)-devia_rub_oxco_before)*1e9)*1e4))/1e4; % 改变VCO的输出频率 if((abs(F_ini_error-adjust_voltage(1,i)*1e-9)<abs(F_ini_error+adjust_voltage(1,i)*1e-9))) F_error(1,i)=F_ini_error-adjust_voltage(1,i)*1e-9; % VCO改变输出频率 else F_error(1,i)=F_ini_error+adjust_voltage(1,i)*1e-9; % VCO改变输出频率 end F_ini_error=F_error(i); end % 保存此时的两者相位差值; devia_rub_oxco_before=devia_rub_oxco(i); %ddd(i)=devia_oxco_sum/N; if(i>1) ccc(i)= devia_rub_oxco(i)- devia_rub_oxco(i-1); end % xxx(i)=devia_rub_sum/N; devia_rub(1,1)=devia_rub(1,N+1); devia_oxco(1,1)=devia_oxco(1,N+1); end subplot(3,1,1); plot(sampling_points,devia_rub_oxco); title('deviation rub & oxco'); subplot(3,1,2); plot(sampling_points,F_error); title('Frequency error'); subplot(3,1,3); plot(sampling_points,adjust_voltage); title('adjust voltage');