一种改进的锁相环用于抑制三相不平衡和直流偏移

研究了解耦双同步参考系锁相环（Decoupling dual synchronous reference system phase-locked loop, DDSRF-PLL）在电网电压不平衡情况下的锁相精度问题。为了消除直流偏移的影响,提出了一种结合混合二阶与三阶广义积分器（Mixed second- and third-order generalized integrator, MSTOGI）的DDSRF-PLL结构,且对其PI控制器引入了一种非线性函数进行控制。首先,利用了MSTOGI的滤波能力,能够有效地衰减谐波和降低直流偏移的影响。其次,非线性函数能够根据系统偏差的大小对PI参数进行调整,提高了锁相的精度和速度。通过Matlab/Simulink进行仿真,证明了文中提出方法的有效性与可靠性。     

基于级联滤波锁相环的电网信号同步方法

针对电网故障条件下,传统SRF-PLL在进行电网信号同步时存在频率和相位信号检测误差较大的问题,提出了一种基于级联滤波锁相环的电网信号同步方法.在QT1-PLL中,利用级联滤波结构改善系统的滤波性能,并使系统的响应速度得到提升.在锁相环路内增加相位和幅值补偿环节以消除电网频率偏移对锁相结果的影响.仿真和实验结果表明:在电压信号发生20°的相位跳变和4Hz的频率跳变时,可以在1.5个电网周期内实现对频率和相位的准确检测;频率和相位超调量分别为0.5Hz和4°时,满足并网系统快速准确的要求,验证了所提理论的正确性和有效性.     

零中频接收机的直流偏移消除和自动增益校准

为了精确消除零中频接收机中的直流偏移并快速响应射频接收机增益调整时引入的输入直流偏移变化,提出了一种混合型直流偏移消除电路.该电路结合了模拟型和数字型直流偏移消除技术的优势,在降低输出直流偏移的同时缩短了响应时间.模拟型直流偏移消除电路用于实时地自动消除各级输入的直流偏移,数字型直流偏移消除电路通过自动校准进一步减小接收机的最终输出直流偏移.同时提出了一种接收机增益自动校准电路,能够自动校准零中频接收机I/Q通路的增益失配.采用65 nm CMOS工艺实现了集成直流偏移消除的可编程增益放大器和增益自动校准电路.芯片测试结果表明,放大器最大输出直流偏移为2 mV,增益调整具有严格单调性,自动校准后的输出I/Q增益失配小于0.1 dB.该电路具有响应快、仅需开机自动校准和无需数字基带电路参与等优点,完全满足IEEE 802.11ax-2021等宽带通信接收机的系统要求.     

基于改进型锁相环的单相并网逆变器

单相并网逆变器广泛地应用在新能源发电领域,它的一个关键技术就是对电网电压的锁相。分析了基于Park变换的锁相环原理,并进行了改进。针对并网逆变器采用的LCL滤波器,采用了基于电容电流前馈的有源阻尼控制方案,推导了LCL滤波器的模型,在此基础上加入电容电流前馈,推导出加入前馈后的数学模型,给出了不同前馈系数的bode图,分析出不同前馈系数的变化趋势。通过单相并网逆变器的仿真实验,验证了改进型锁相环和有源阻尼控制的正确性。搭建了硬件平台,进行了并网硬件实验,验证了以上理论的正确性和可行性。     

一种新的自适应相位偏移并网孤岛检测方法

孤岛检测是分布式发电并网研究的难点,特别是在逆变器输出与负载功率平衡时难以检测出孤岛.频率或相位偏移等主动检测方法在逆变器输出与负载相位匹配时孤岛检测失效.本文提出了一种新的孤岛检测方法——自适应相位偏移法.该方法使逆变器输出电流的相位周期性累加式变化,同时检测频率的变化来调节相位的正反馈,有效地打破逆变器输出和负载之间的功率平衡或相位匹配,从而快速检测出孤岛状态,且不存在检测盲区.仿真结果证明了其可行性.     

一种改进的用于FPGA的快速数字锁相环电路设计

设计了一种可以用于FPGA的数字锁相环的集成电路结构.传统的快速逼近设计方法因仅采用单层次的设计架构,会面临延迟单元数目与精度的矛盾,从而需要消耗大量的逻辑资源及面积.新设计创新性地采用多层次延迟链的结构,分粗、细、微调3级逐次进行延迟补偿.近似于采用多位数(这里相当于3位八进制)代替单一位数来代表延迟大小,与传统的单层次数字锁相环技术相比大大地减少了延迟链数目及设计面积,仅相当于同样工艺和设计要求下传统数字锁相环技术延迟单元数目的1/10,及面积的1/2.该结构可实现20~200 MHz频率范围并且设计精度可达到100 ps.     

锁相环作抑制载波跟踪环的最大似然函数估值

讨论了锁相环作为抑制载波跟踪环的最大似然估计 ,并由此得到一种近似最佳的环路形式。     

TDS-OFDM系统的载波间干扰消除方法

为了消除时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)系统中的载波间干扰(ICI),通过假定信道在OFDM块内呈线性变化,建立了TDS-OFDM在时变信道下的系统传输模型,在此基础上采用一种决策反馈的方法来消除ICI。该方法使用伪随机(PN)序列时域相关进行信道粗估计,并在一个OFDM块内进行线性内插得到整个OFDM块内的信道细估计。分析和仿真结果表明,该方法相对于TDS-OFDM系统的传统方法有2 dB以上的误码率性能增益,并且复杂度与传统方法相当。     

TDS-OFDM系统的载波间干扰消除方法

为了消除时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)系统中的载波间干扰(ICI),通过假定信道在OFDM块内呈线性变化,该文建立了TDS-OFDM在时变信道下的系统传输模型,在此基础上采用了一种决策反馈的方法来消除ICI。该方法使用伪随机(PN)序列时域相关进行信道粗估计,并在一个OFDM块内进行线性内插得到整个OFDM块内的信道细估计。分析和仿真结果表明,该方法相对于TDS-OFDM系统的传统方法有2dB以上的误码率性能增益,并且复杂度与传统方法相当。     

一种具有同步跟踪功能的超宽带系统同步方案

提出了一套适用于超宽带系统的同步方案,通过二分法搜索得到脉冲位置;再利用baker滑动电路对信号帧进行捕获;最后运用类似于信道估计的LS方法,对相位进行跟踪。通过性能仿真表明,文中的同步方法,具有定时精确、捕获时间短、误码率性能较好的优点。     

一种快速响应锁相环的设计

本文提出了一种快速响应锁相环的设计,采用电压/周期转换器作为控制部件,可以在参考脉冲的两个周期内使环路达到锁定,并解决了PLL低频稳定问题.实验验证了方案的正确性.     

一种高速低相位噪声锁相环的设计

设计了一种1．8V、SMIC0．18μm工艺的低噪声高速锁相环电路．通过采用环行压控振荡器,节省了芯片面积和成本．通过采用差分对输入形式的延时单元,很好地抑制了电源噪声．与传统的简单差分对反相器延时单元相比,该结构通过采用钳位管和正反馈管,实现了输出节点电位的快速转变,整个电路芯片测试结果表明：在输入参考频率为20MHz、电荷泵电流为40μA、带宽为100kHz时,该锁相环可稳定输出频率为7971MHz—1．272GHz的时钟信号,且在中心频率500kHz频编处相位噪声可减小至-94．3dBc／Hz。     

滑差电机锁相控制调速系统

本文讨论了建立在锁相环基础上的一种新颖的滑差电机调速系统.该系统采用具有驱动和制动两套励磁绕组的滑差电机,使系统具有较好的动态特性.本系统未采用通用的集成锁相环,而是单独设计了鉴频和鉴相环节,与一般锁相环调速系统相比,具有较高的稳定性,且控制方便.该系统能适用于冲击负载.     

数字伪码跟踪环中的野值剔除新方法

针对伪码跟踪环中由于相位误差鉴别结果出现野值而导致跟踪性能下降的问题,提出了一种野值剔除方法. 该方法根据伪码跟踪环中鉴别器的鉴别范围及环路的跟踪状态,调节野值剔除门限. 与常规伪码跟踪环相比,采用该方法的环路具有更高的跟踪精度和抗干扰能力. 仿真结果表明,设计方法通过有效剔除环路鉴别器输出的野值,提高了伪码跟踪环的跟踪精度和稳定性.     

网络分析的一种改进的回路分析法

回路分析法是电路分析的一种基本方法．但是基本的回路分析法不能用于处理含有电流源支路的回路分析问题．本文导出了一种改进的回路方程，提出了改进的回路法．这种方法减少了回路方程的维数和求解回路方程计算．该方法适用于计算机辅助电路分析(CACA)．     

压电换能器锁相环频率跟踪的失效分析与解决

为提高碳纤维复合材料超声振动钻孔过程中压电换能器频率跟踪的精度及可靠性,以压电换能器等效电路为基础,分析了目前锁相环频率跟踪系统存在的失锁、误跟踪、死锁和跟踪误差大等4种失效形式的原因,指出抵消静态电容是解决跟踪失效的必由之路.据此提出一种基于静态电容补偿法的锁相环频率跟踪技术,该技术可使换能器对锁相环呈现理想的LCR串联谐振特性,有效解决了跟踪失效问题.实验表明:通过该技术,换能器机械谐振频率的跟踪精度可优于-20~10Hz,避免了误跟踪和死锁,跟踪带宽可达6 kHz.     

电荷泵锁相环设计方法研究

在归纳单端输出电流型电荷泵锁相环设计方法的基础上 ,给出单端输出电压型电荷泵锁相环的两种设计方法 :直接近似为电流型输出 ;串接电阻转换为电流型输出 .实验验证了其正确性 ,从而纠正了 Motorola公司设计方法的错误     

卫星导航接收机定点环路跟踪精度研究

针对浮点与普通定点环路控制在运算量和资源占用方面的问题,基于对卫星导航接收机传统信号跟踪方法及精度的研究,提出了一种改进的定点环路控制方法,并分别从鉴相器量化误差、滤波器系数近似以及滤波器运算误差3方面,对其相对于浮点环路控制的跟踪精度损失进行了理论分析和实测验证.实测结果验证了误差分析的正确性.     

基于DSP的UPS软件锁相技术

介绍了软件实现锁相环的基本思想,并结合TMS320LF2407A型DSP研制并实现软件锁相环的基本方法,最后对软件锁相环算法的精确性和快速性进行了验证和分析,说明了该算法具有良好的效果.