基于现场可编程门阵列的数字化自动锁相技术研究

基于现场可编程门阵列(FPGA)的高速数据处理能力，介绍了一种采用双比例积分微分(PID)算法的数字化伺服控制系统，在一定程度上改善了数字化锁相中锁定精度与控制范围之间的矛盾，大大提高了单次锁定持续时间。程序采用正弦扫描和积分扫描两种方法分别实现了相位失锁自动搜索功能，并且在实验上得到了验证。前者失锁后的搜索时间更短，而后者稳定性更高，单次锁定持续时间更长。相对于传统的模拟电路伺服系统，该数字伺服控制系统在锁定精度方面略有差距，这主要受到FPGA数字电路的电子学噪声及处理速度的限制，但在锁定持续时间上却有明显优势。