低信噪比下锁频锁相器性能分析及改进

针对锁频锁相器（ＰｈａｓｅａｎｄＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｅｔｅｃｔｏｒ，ＰＦＤ）应用于低信噪比、大频偏的条件，通过理论分析和仿真验证阐述了窗口类型对系统频偏捕获速度、范围、噪声门限及相位噪声抖动的影响机理．推导出等效相位噪声功率谱密度的表达式．证明了大窗口具有更低的噪声门限和更小的稳态相位抖动，但捕获速度较慢．为了提高捕获速度，对鉴相器输出值取极性运算得到改进的ＰＦＤ算法．新算法不仅能增加鉴相增益提高捕获速度；还可以减少等效噪声功率谱密度降低相位抖动；同时新算法不需要乘法器便于硬件实现．最后新算法的性能通过仿真得到了验证．