快速跳频锁定电路及其运行方法与流程

本发明涉及通信，尤其涉及一种快速跳频锁定电路及其运行方法。

背景技术：

1、跳频通信在军事通信、民用通信中都有着重要应用，跳频通信中锁相环的锁定速度直接决定了跳频速率，跳频速率决定了系统的抗干扰能力。

2、相关技术采用直接数字频率合成（direct digital synthesis，dds）技术与点频源混频、倍频相结合来实现跳频源的频率切换，但电路结构设计复杂，占用体积大，而采用dds结合锁相环路实现跳频控制时，锁相环路中电容充放电耗时较长，导致跳频源的频率切换时间较长，频率切换效率低，无法满足快速跳频的需求。

技术实现思路

1、本发明提供一种快速跳频锁定电路及其运行方法，用以解决现有技术采用dds与点频源混频、倍频相结合控制跳频时输出信号的杂散多，结构复杂，而采用dds结合锁相环路实现跳频控制时频率切换效率低的缺陷，提高了跳频源频率切换速度，且电路设计简单，降低了成本。

2、本发明提供一种快速跳频锁定电路，包括：

3、压控振荡器；

4、功分/耦合器，所述功分耦合器用于从所述压控振荡器的输出信号中耦合出一路高频信号作为反馈信号；

5、分频器，所述分频器用于对所述反馈信号进行分频得到低频信号；

6、锁相环电路，所述锁相环电路用于将所述低频信号和参考信号进行鉴相比较，得到控制信号；

7、充放电电路，所述充放电电路用于提供可控电流，所述可控电流的大小和方向均可控；

8、环路滤波器，所述环路滤波器用于接收所述控制信号和所述可控电流的合路信号，并对所述合路信号进行低通滤波处理，得到直流控制信号；

9、所述压控振荡器的压控端接收所述直流控制信号，并输出目标频率信号；

10、控制器，所述控制器分别与所述充放电电路、所述锁相环电路和所述分频电路电连接，所述控制器用于控制所述充放电电路的导通和关断，所述控制器用于为所述锁相环电路配置参数，所述控制器用于控制所述分频器的分频比。

11、根据本发明提供的一种快速跳频锁定电路，所述快速跳频锁定电路还包括：

12、锁定电压检测电路，所述锁定电压检测电路用于循环检测所述环路滤波器输出的直流控制信号与目标频点对应的锁定电压的差值，并在所述差值在目标电压范围之内的情况下，向所述控制器发送充放电电路关断指令；

13、所述控制器用于控制所述锁定电压检测电路按照设定程序稳定运行。

14、根据本发明提供的一种快速跳频锁定电路，所述锁相环电路包括：

15、鉴相器，所述鉴相器用于将所述低频信号与所述参考信号进行鉴相比较，得到脉冲信号；

16、电荷泵，所述电荷泵用于根据所述脉冲信号得到所述控制信号。

17、根据本发明提供的一种快速跳频锁定电路，所述充放电电路包括：

18、正向电压生成电路，用于提供正向可控电流；

19、负向电压生成电路，用于提供负向可控电流；

20、可变电阻，用于控制所述正向可控电流的电流值或所述负向可控电流的电流值。

21、根据本发明提供的一种快速跳频锁定电路，所述控制器的工作时钟为高速通讯时钟，所述高速通讯时钟的通讯时间和控制时间均为纳秒级时间。

22、根据本发明提供的一种快速跳频锁定电路，所述控制器用于在关断所述充放电电路的情况下，基于模数转换技术对所述压控振荡器的所有输出频点对应的锁定电压进行采样，并保存所述锁定电压。

23、本发明还提供一种快速跳频锁定电路的运行方法，包括：

24、获取压控振荡器的输出信号频率；

25、对所述输出信号频率进行功分/耦合和分频处理，得到低频信号，并对所述低频信号和参考信号进行鉴相比较，得到控制信号；

26、基于所述控制信号和可控电流，得到合路信号，并对所述合路信号进行低通滤波处理，得到直流控制信号，所述可控电流基于充放电电路得到，所述可控电流的大小和方向均可控；

27、基于压控振荡器对所述直流控制信号进行处理，得到目标频率信号。

28、根据本发明提供的一种快速跳频锁定电路的运行方法，在所述得到直流控制信号之后，且在所述基于压控振荡器对所述直流控制信号进行处理，得到目标频率信号之前，所述方法还包括：

29、基于锁定电压检测电路循环检测环路滤波器输出的直流控制信号与目标频点对应的锁定电压的差值，并在所述差值在目标电压范围之内的情况下，向控制器发送充放电电路关断指令，所述锁定电压基于控制器确定。

30、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述快速跳频锁定电路的运行方法。

31、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述快速跳频锁定电路的运行方本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述快速跳频锁定电路的运行方法。

32、本发明提供的快速跳频锁定电路及其运行方法，通过将vco输出的信号频率经过功分耦合器和分频器进入锁相环电路，并将锁相环电路输出控制信号发送至环路滤波器的同时，设置充放电电路向环路滤波器提供辅助电流，以加快环路滤波器的电容充电或放电过程快，实现了环路滤波器输出电压按照指定的方向快速接近锁定电压，从而提高了跳频源频率切换速度，且电路设计简单，降低了成本。

技术特征：

1.一种快速跳频锁定电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的快速跳频锁定电路，其特征在于，所述快速跳频锁定电路还包括：

3.根据权利要求1所述的快速跳频锁定电路，其特征在于，所述锁相环电路包括：

4.根据权利要求1所述的快速跳频锁定电路，其特征在于，所述充放电电路包括：

5.根据权利要求1所述的快速跳频锁定电路，其特征在于，所述控制器的工作时钟为高速通讯时钟，所述高速通讯时钟的通讯时间和控制时间均为纳秒级时间。

6.根据权利要求1所述的快速跳频锁定电路，其特征在于，所述控制器用于在关断所述充放电电路的情况下，基于模数转换技术对所述压控振荡器的所有输出频点对应的锁定电压进行采样，并保存所述锁定电压。

7.一种快速跳频锁定电路的运行方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的快速跳频锁定电路的运行方法，其特征在于，在所述得到直流控制信号之后，在所述基于压控振荡器对所述直流控制信号进行处理，得到目标频率信号之前，所述方法还包括：

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求7至8任一项所述快速跳频锁定电路的运行方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求7至8任一项所述快速跳频锁定电路的运行方法。

技术总结
本发明属于通信技术领域，提供了一种快速跳频锁定电路及其运行方法，该快速跳频锁定电路包括：压控振荡器；功分/耦合器，用于从压控振荡器的输出信号中耦合出一路高频信号作为反馈信号；分频器，用于对反馈信号进行分频得到低频信号；锁相环电路，用于根据低频信号和参考信号得到控制信号；充放电电路，用于提供可控电流；环路滤波器，用于接收控制信号和可控电流的合路信号，输出直流控制信号；压控振荡器用于根据直流控制信号输出目标频率信号；控制器，分别与充放电电路、锁相环电路和分频器电连接。本发明所述电路实现了环路滤波器输出电压按照指定的方向快速接近锁定电压，从而提高了跳频源频率切换速度，且电路设计简单，降低了成本。

技术研发人员：何志海,曹昊嘉,杨胜领
受保护的技术使用者：中星联华科技（北京）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13