锁相环 matlab代码

以下是一个简单的MATLAB代码示例，演示如何使用phased.LockedClock对象进行锁相环的建模和仿真。该示例实现了一个简单的一阶锁相环，用于将输入信号的频率和相位与参考信号同步。

% 定义参考信号和输入信号
fs = 1000; % 采样率
t = 0:1/fs:1-1/fs; % 时间向量
f_ref = 10; % 参考频率
f_in = 10.5; % 输入频率
x_ref = cos(2*pi*f_ref*t); % 参考信号
x_in = cos(2*pi*f_in*t); % 输入信号

% 创建LockedClock对象
loop_bw = 10; % 锁相环带宽
loop_obj = phased.LockedClock('LoopBandwidth', loop_bw);

% 进行锁相环仿真
y = loop_obj(x_in, x_ref);

% 绘制参考信号、输入信号和锁相环输出信号
figure;
plot(t, x_ref, 'b', t, x_in, 'r', t, y, 'g');
xlabel('时间(s)');
ylabel('幅度');
legend('参考信号', '输入信号', '锁相环输出信号');

该代码会产生一个图形窗口，显示参考信号、输入信号和锁相环输出信号的波形。可以看到，锁相环可以将输入信号的频率和相位与参考信号同步，从而实现精确的控制。

相关问题

锁相环matlab代码

以下是一个简单的锁相环（PLL）的MATLAB代码，用于将输入信号与参考信号同步：

% 锁相环参数设置
f_ref = 1000;   % 参考信号频率
f_in = 100;     % 输入信号频率
Kp = 1;         % 比例增益
Ki = 0.01;      % 积分增益
Kd = 0.1;       % 微分增益
N = 1000;       % 采样点数

% 生成参考信号
t = linspace(0, 1, N);
ref_signal = sin(2*pi*f_ref*t);

% 生成输入信号
in_signal = sin(2*pi*f_in*t);

% 初始化PLL变量
theta = zeros(1, N);    % 相位
theta_dot = zeros(1, N);% 相位变化率
theta_ddot = zeros(1, N);% 相位变化率变化率
error = zeros(1, N);    % 相位误差
int_error = 0;          % 积分误差

% PLL循环
for i = 2:N
    % 计算相位误差
    error(i) = angle(ref_signal(i-1)*conj(exp(1j*theta(i-1)))) ;
    
    % 积分误差
    int_error = int_error + error(i);
    
    % 计算相位变化率和变化率变化率
    theta_dot(i) = Kp*error(i) + Ki*int_error + Kd*(error(i) - error(i-1));
    theta_ddot(i) = (theta_dot(i) - theta_dot(i-1))/(t(i) - t(i-1));
    
    % 更新相位
    theta(i) = theta(i-1) + theta_dot(i)*(t(i) - t(i-1)) + 0.5*theta_ddot(i)*(t(i) - t(i-1))^2;
end

% 绘制结果
figure;
subplot(2,1,1);
plot(t, in_signal, t, ref_signal);
title('Input and Reference Signals');
legend('Input Signal', 'Reference Signal');
xlabel('Time (s)');
ylabel('Amplitude');

subplot(2,1,2);
plot(t, theta);
title('Phase of Input Signal');
xlabel('Time (s)');
ylabel('Phase (rad)');

这段代码首先生成参考信号和输入信号，并初始化PLL变量。然后，在循环中计算相位误差、积分误差、相位变化率和变化率变化率，并使用欧拉法更新相位。最后，绘制输入信号的相位随时间的变化，以展示锁相环的同步效果。

请注意，这只是一个简单的示例代码，实际应用中需要根据具体的系统和信号特性进行参数调整和优化。

二阶锁相环matlab代码

以下是一个简单的二阶锁相环（PLL）的 MATLAB 代码示例：

clc;
clear all;

% 模拟输入信号
fs = 100e3; % 采样率
t = 0:1/fs:0.1; % 时间范围
f0 = 1e3; % 输入信号频率
x = sin(2*pi*f0*t); % 输入信号

% 设计二阶锁相环参数
fc = 10e3; % VCO 中心频率
Kp = 1; % 相位检测器增益
Ki = 1; % 积分器增益
Kv = 1; % VCO 灵敏度
zeta = 0.707; % 阻尼比
wn = 2*pi*fc; % 自然频率
K1 = wn^2/Kv; % 一次环节增益
K2 = 2*zeta*wn/Kv; % 二次环节增益

% 模拟 PLL
theta = zeros(size(t)); % 相位误差
theta_dot = zeros(size(t)); % 相位误差导数
vco = zeros(size(t)); % VCO 输出
phi = zeros(size(t)); % 相位检测器输出
int = 0; % 积分器状态

for i = 2:length(t)
    % 相位检测器
    phi(i) = x(i)*sin(theta(i-1));
    % 积分器
    int = int + Ki*phi(i)/fs;
    % 二次环节
    theta_dot(i) = theta_dot(i-1) + K1*vco(i-1)/fs - K2*theta(i-1)/fs - K2*int/fs;
    % 一次环节
    theta(i) = theta(i-1) + theta_dot(i)/fs;
    % VCO 输出
    vco(i) = sin(2*pi*(fc + Kv*theta(i))*t(i));
end

% 绘制图形
figure;
subplot(2,1,1);
plot(t,x,t,vco);
title('输入信号和 VCO 输出');
xlabel('时间 (s)');
ylabel('幅度');
legend('输入信号','VCO 输出');
subplot(2,1,2);
plot(t,theta);
title('相位误差');
xlabel('时间 (s)');
ylabel('相位误差 (rad)');

该代码生成了一个包含输入信号和 VCO 输出的波形图以及相位误差的时间图。可以通过调整 PLL 参数来观察它们对输出的影响。