c++ 实现数字相敏检波器

数字相敏检波器（digital phase-locked loop，DPLL）是一种用于数字信号处理中的频率同步技术。其基本原理是将输入信号与一个本地参考频率进行比较，然后通过反馈控制来调整本地参考频率，使其与输入信号保持同步。

下面是一个简单的 C++ 实现示例：

#include <iostream>
#include <cmath>

const double PI = 3.14159265358979323846;

class DPLL {
private:
    double freq;  // 本地参考频率
    double phase;  // 当前相位
    double phase_in;  // 输入信号相位
    double error;  // 相位误差
    double alpha;  // 比例系数
    double beta;  // 积分系数

public:
    DPLL(double freq_, double alpha_, double beta_) :
        freq(freq_), phase(0), phase_in(0), error(0),
        alpha(alpha_), beta(beta_) {}

    double process(double input) {
        phase_in = std::fmod(phase_in + freq, 2 * PI);  // 更新输入信号相位
        error = std::fmod(phase_in - phase, 2 * PI);  // 计算相位误差
        freq += alpha * error + beta * error * error;  // 更新本地参考频率
        phase = std::fmod(phase + freq, 2 * PI);  // 更新当前相位
        return input * std::cos(phase);  // 返回同步后的信号
    }
};

int main() {
    const double Fs = 1000;  // 采样率
    const double Fc = 100;  // 信号频率
    const double Fd = 10;  // 本地参考频率
    const double Kp = 0.1;  // 比例系数
    const double Ki = 0.01;  // 积分系数
    const double Ts = 1 / Fs;  // 采样周期

    DPLL dpll(Fd * 2 * PI * Ts, Kp, Ki);  // 初始化 DPLL

    for (int i = 0; i < 1000; ++i) {
        double input = std::sin(2 * PI * Fc * i / Fs);  // 生成输入信号
        double output = dpll.process(input);  // 处理输入信号
        std::cout << output << std::endl;  // 输出同步后的信号
    }

    return 0;
}

在上面的代码中，我们定义了一个 DPLL 类，其中包含了本地参考频率、当前相位、输入信号相位、相位误差、比例系数和积分系数等成员变量。DPLL 类中的 process() 函数用于处理输入信号，并返回同步后的信号。在 main() 函数中，我们生成了一个正弦波作为输入信号，然后用 DPLL 处理该信号，并输出同步后的信号。注意，在实际应用中，需要根据具体情况选择适当的参数值来实现更好的同步效果。