数字锁相环实验报告

本科实验报告实验名称：数字锁相环实验

四、实验内容

准备工作：将调制方式设在BPSK方式，用函数信号发生器产生一个64KHz的TTL信号送入数字数字信号测试端口J007（实验箱左端）。

1.锁定状态测量

用示波器同时测量TPMZ03、TPMZ02的相位关系，测量时用TPMZ03同步；在理论上，环路锁定时该两信号应为上升沿对齐。

2.数字锁相环的相位抖动特性测量

数字锁相环在锁定时，输出信号存在相位抖动是数字锁相环的固有特征。测量时，以TPMZ03为示波器的同步信号，用示波器测量TPMZ02，仔细调整示波器时基，使示波器刚好容纳TPMZ02的一个半周期，观察其上升沿。可以观察到其上升较粗（抖动），其宽度与TPMZ02周期的比值的一半即为数字锁相环的时钟抖动。

3.锁定频率测量和分频比计算

将函数信号发生器设置在记数状态（频率计）。参见数字锁相环的结构如图3.2.1数字锁相环的结构，测量各点频率。记录测量结果，计算分频比。

TPMZ01 TPMZ02

TPMZ03 TPMZ04

TPMZ05

4.锁定过程观测

（1）用示波器同时观测TPMZ03、TPMZ02的相位关系，测量时用TPMZ03同步；复位通信原理综合实验系统，则FPGA进行初始化，数字锁相环进行重锁状态。此

时，观察它们的变化过程（锁相过程）。

（2）用示波器测量TPMZ05波形，复位通信原理综合实验系统，观察调整的变化过程。

5.同步带测量

（1）用函数信号发生器产生一个64KHz的TTL信号送入数字信号测试端口J007。用示波器同时测量TPMZ03、TPMZ02的相位关系，测量时用TPMZ03同步；正常

时环路锁定，该两信号应为上升沿对齐。

（2）缓慢增加函数信号发生器输出频率，直至TPMZ03、TPMZ02两点波形失步，记录下失步前的频率。

（3）调整函数信号发生器频率，使环路锁定。缓慢降低函数信号发生器输出频率，直至TPMZ03、TPMZ02两点波形失步，记录下失步前的频率。

（4）计算同步带。

同步带为66.02-62.04=3.98kHz

6.捕捉带测量

（1）用函数信号发生器产生一个64KHz的TTL信号送入数字信号测试端口J0007。用示波器同时测量TPMZ03、TPMZ02的相位关系，测量时用TPMZ03同步；在理

论上，环路锁定时该两信号应为上升沿对齐。

（2）增加函数信号发生器输出频率，使TPMZ03、TPMZ02两点波形失步；然后缓慢降低函数信号发生器输出频率，直至TPMZ03、TPMZ02两点波形同步。记录下

同步一刻的频率。

（3）降低函数信号发生器输出频率，使TPMZ03、TPMZ02两点波形失步；然后缓慢增加函数信号发生器输出频率，直至TPMZ03、TPMZ02两点波形同步。记录下同步一刻的频率。

（4）计算捕捉带。

捕捉带为65.18-62.07=3.11kHz

7.调整信号脉冲观测

（1）用函数信号发生器产生一个64KHz的TTL信号送入数字数字信号测试端口J0007。

用示波器观测数字锁相环调整信号TPMZ05处波形。

（2）增加或降低函数信号发生器输出频率，观测TPMZ05处波形的变化规律。

增加降低

五、实验报告

3.分析总结数字锁相环与模拟锁相环同步带与捕捉带的大致关系。

答：模拟锁相环的同步带大于捕捉带，而数字锁相环具有以下特征：输出锁定信号存在相位抖动，同步带与捕捉带相对比较窄，同步带和捕捉带大致相同等。