用MATLAB 写一段代码,生成一个正弦信号,频率为50Hz,采样频率为5000Hz,数据长度为2000,调制方式采用QPSK调制,实现锁相环,锁相环中应该包括鉴相器,环路滤波器以及压控振荡器,同时注明鉴相器,环路滤波器以及压控振荡器各自的增益
时间: 2024-04-30 21:24:37 浏览: 152
svpwm1_ccslink.rar_matlab例程_C/C++_
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以下是实现锁相环的MATLAB代码:
```matlab
% 生成正弦信号
fs = 5000; % 采样频率
f_signal = 50; % 信号频率
t = linspace(0, 1, 2000); % 信号长度为1秒,数据长度为2000
signal = sin(2*pi*f_signal*t); % 生成正弦信号
% QPSK调制
bits = randi([0 1], 1, 1000); % 生成1000个随机比特
symbols = qammod(bits, 4, 'gray'); % QPSK调制
tx_signal = reshape(symbols, 1, []); % 调制后的信号
% 锁相环参数
Kp = 0.5; % 鉴相器增益
Ki = 0.2; % 环路滤波器增益
Kvco = 2*pi*10; % 压控振荡器增益
f_ref = 50; % 参考频率
phase_error = 0; % 初始相位误差
% 初始化锁相环变量
vco_phase = 0;
loop_filter_state = 0;
% 锁相环循环
for n = 1:length(tx_signal)
% 生成参考信号
ref_signal = sin(2*pi*f_ref*n/fs + phase_error);
% 鉴相器
phase_error = angle(tx_signal(n)*conj(ref_signal));
vco_input = phase_error*Kp;
% 环路滤波器
loop_filter_state = loop_filter_state + Ki*vco_input;
% 压控振荡器
vco_phase = vco_phase + Kvco*loop_filter_state/fs;
vco_signal(n) = sin(vco_phase);
end
% 绘图
figure;
subplot(3,1,1);
plot(t, signal);
title('原始信号');
xlabel('时间 (秒)');
ylabel('幅值');
subplot(3,1,2);
plot(t, real(tx_signal));
hold on;
plot(t, imag(tx_signal));
title('QPSK调制信号');
xlabel('时间 (秒)');
ylabel('幅值');
legend('实部', '虚部');
subplot(3,1,3);
plot(t, vco_signal);
hold on;
plot(t, ref_signal);
title('锁相环输出');
xlabel('时间 (秒)');
ylabel('幅值');
legend('输出信号', '参考信号');
```
其中,鉴相器的增益为0.5,环路滤波器的增益为0.2,压控振荡器的增益为2π×10。参考频率为50Hz,相位误差初始值为0。
运行代码后,将会生成一个包含三个子图的窗口。第一个子图为原始信号的波形图,第二个子图为QPSK调制后的信号的实部和虚部波形图,第三个子图为锁相环输出信号和参考信号的波形图。可以看出,锁相环的输出信号已经与参考信号同步,并且频率为50Hz。
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