如何在MATLAB中实现Phase-Locked Loop (PLL)的仿真？请给出实验框图和实验代码

在MATLAB中实现Phase-Locked Loop(PLL)的仿真通常需要几个关键步骤，包括模拟正弦波输入、锁相环路模块、频率检测以及误差放大等。这里我会简要概述实验流程，并提供一个简单的代码框架。由于完整的代码会比较长，我将重点描述核心部分。

**实验框图**:
1. **输入信号发生器**: 生成一个参考频率的正弦信号作为PLL的参考。
2. **混频器**: 将待锁定信号与参考信号进行混频，产生误差信号。
3. **低通滤波器**: 过滤掉高频噪声，保留误差角信息。
4. **积分器/鉴频器**: 应用了积分操作来估计误差角的变化。
5. **电压控制器**: 根据误差角调整VCO（电压控制振荡器）的频率。
6. **锁定状态检查**: 确保VCO频率接近参考频率， PLL进入锁定状态。

**实验代码示例**（简化版）：

% 初始化参数
fs = 100e3;        %采样率
ref_freq = 1e3;   %参考频率
Kp = 1;            %比例增益
T_int = 0.01;     %积分器时间常数

% 创建信号生成器
ref_signal = sin(2*pi*ref_freq*[0:length(fs)-1]/fs);

% 假设输入信号 (input_signal)
input_signal = randn(size(ref_signal)); %实际应用中替换为实际信号

% 锁相环路函数
function [output, locked] = pll(input_signal, ref_signal)
    % 混频得到误差信号
    error_signal = input_signal - ref_signal;
    
    % 低通滤波
    LPF = butter(1, 0.1); %假设有一个低通滤波器
    error_signal_filtered = filtfilt(LPF, 1, error_signal);
    
    % 积分
    integral = cumsum(error_signal_filtered.*[0; ones(1, length(error_signal_filtered)-1)]);
    
    % 鉴频并调整VCO
    vco_freq = Kp * integral / T_int;
    
    % 计算当前频率与参考频率的差值
    freq_diff = abs(vco_freq - ref_freq);
    
    % 判断是否锁定
    locked = freq_diff < 1; %这里的阈值可以根据需求设置
    
    % 输出VCO频率
    output = vco_freq;
end

% 开始仿真
[vco_output, is_locked] = pll(input_signal, ref_signal);