如何使用FPGA實現(xiàn)高性能全數(shù)字鎖相環(huán)的設(shè)計

　　本文提出了一種適用范圍廣泛的全數(shù)字鎖相環(huán)（ADPLL）實現(xiàn)方法．在鎖相環(huán)輸入頻率未知的情況下，實現(xiàn)鎖相鎖頻功能。本文從全數(shù)字鎖相環(huán)的基本實現(xiàn)方式入手．進(jìn)行改進(jìn)，并使用VH DL語言建模，使用FPGA進(jìn)行驗證。

　　1、引言

　　鎖相環(huán)是一個能自動跟蹤輸入信號相位的閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，其基本組成包括：鑒頻，鑒相器，環(huán)路濾波器。壓控振蕩器以及分頻器，這幾個部分一起構(gòu)成一個負(fù)反饋環(huán)路。實現(xiàn)被鎖信號和參考信號的相位同步。

　　鎖相環(huán)應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。而隨著集成電路發(fā)展。全數(shù)字的鎖相環(huán)在通信系統(tǒng)中也被廣泛應(yīng)用。隨著集成電路的發(fā)展，鎖相環(huán)功能被集成在電路芯片內(nèi)，可以直接配置調(diào)用。許多FPGA可以直接調(diào)用IP。生成非常合適芯片構(gòu)造的鎖相環(huán)，但是對于輸入（被鎖）頻率未知的情況并不適用?；诖耍疚脑O(shè)計了一種適合于鎖定未知頻率的鎖相環(huán)。重點分析并實現(xiàn)鑒頻模塊電路，并且分析了ADPLL中LFSR計數(shù)器的使用和鑒相器的改進(jìn)。由于設(shè)計的合理性。降低了FPGA上關(guān)鍵路徑的組合邏輯規(guī)模，改善了鎖相環(huán)中的時鐘偏移，提高了系統(tǒng)在FPGA上實現(xiàn)的速度，很大程度上滿足了ADPLL的高性能要求，非常適合于高速情況下的應(yīng)用。