matlab 锁相环代码

下面是一个简单的 MATLAB 锁相环代码示例，其中使用了基本的锁相环算法：

clc;
clear all;

% 输入信号
fs = 1e6; % 采样频率
t = 0:1/fs:10e-3; % 时间
f1 = 1e3; % 基频频率
f2 = 2e3; % 参考频率
x = sin(2*pi*f1*t); % 基频信号
ref = sin(2*pi*f2*t); % 参考信号

% 锁相环参数
N = length(ref); % 计数器阈值
Kp = 1; % 比例增益
Ki = 1e-3; % 积分增益
Kd = 1e-6; % 微分增益
theta = 0; % 相位偏移
theta_hat = 0; % 估计的相位偏移
theta_error = 0; % 相位偏移误差
theta_error_int = 0; % 相位偏移误差积分
theta_error_diff = 0; % 相位偏移误差微分

% 迭代计算
for i = 1:length(x)
    % 相位检测
    phase = x(i) * ref(i);
    theta_error = angle(phase);
    
    % 相位锁定
    theta_error_int = theta_error_int + theta_error;
    theta_error_diff = theta_error - theta_error_diff;
    theta_hat = Kp * theta_error + Ki * theta_error_int + Kd * theta_error_diff;
    theta = theta + theta_hat;
    
    % 更新参考信号
    ref(i) = sin(2*pi*f2*t(i) + theta);
end

% 输出结果
figure;
subplot(3,1,1); plot(t, x); title('基频信号');
subplot(3,1,2); plot(t, ref); title('锁相环输出');
subplot(3,1,3); plot(t, theta); title('相位偏移');

这个代码示例使用了一个简单的正弦波作为输入信号，并且采用了比例、积分和微分三个增益参数进行锁相环的计算。在每个迭代步骤中，相位检测器计算输入信号和参考信号之间的相位差，然后通过 PID 控制器计算出相位偏移量并更新参考信号。最后，代码将输出基频信号、锁相环输出和相位偏移量的图形。