English version
ISSN 1817-2172, рег. Эл. № ФС77-39410, ВАК

Дифференциальные Уравнения
и
Процессы Управления

О журнале История Журнала Издатель Адреса Тематика Редакторский состав Рецензирование Для авторов Издательская этика Коллекция номеров English version

О диапазоне быстрого захвата для систем фазовой синхронизации с кусочно-линейной характеристикой фазового детектора

Автор(ы):

Николай Владимирович Кузнецов

Кафедра Прикладной Кибернетики,
Санкт-Петербургский Государственный Университет
199034, Санкт-Петербург, Россия
Институт Проблем Машиноведения РАН,
199178, Санкт-Петербург, Россия

nkuznetsov239@gmail.com

Михаил Валерьевич Благов

Кафедра Прикладной Кибернетики,
Санкт-Петербургский Государственный Университет
199034, Санкт-Петербург, Россия

mikhail.blagov@gmail.com

Константин Дмитриевич Александров

Кафедра Прикладной Кибернетики,
Санкт-Петербургский Государственный Университет
199034, Санкт-Петербург, Россия

Марат Владимирович Юлдашев

Кафедра Прикладной Кибернетики,
Санкт-Петербургский Государственный Университет
199034, Санкт-Петербург, Россия

Ренат Владимирович Юлдашев

Кафедра Прикладной Кибернетики,
Санкт-Петербургский Государственный Университет
199034, Санкт-Петербург, Россия

Аннотация:

Системы фазовой синхронизации (СФС) являются классическими нелинейными системами управления для подстройки частоты и фазы в электрических цепях. В данной работе рассматривается задача оценки диапазона быстрого захвата для классической СФС с кусочно-линейной характеристикой фазового детектора и фильтрами первого порядка. Обсуждается аналитико-численный метод для оценки диапазона быстрого захвата. Результаты, полученные с его помощью, сравниваются с ранее известными.

Ключевые слова

Ссылки:

  1. Viterbi A. Principles of coherent communications. New York: McGraw-Hill, 1966. P. 321
  2. Leonov G. A. Phase-locked loops. Theory and application // Automation and Remote Control. 2006. Vol. 10. P. 1573-1609
  3. Shalfeev V. D., Matrosov V. V. Nonlinear dynamics of phase synchronization systems (in Russian). Nizhni Novgorod University Press, 2013
  4. Shakhtarin B. I., Sizykh V. V., Sidorkina Yu. A. Sinkhronizatsiya v radiosvyazi i radionavigatsii [Synchronization in radio communication and navigation] // Moscow, Goryachaya Liniya-Telekom Publ. 2011
  5. Best R. E. Phase-Locked Loops: Design, Simulation and Application. 6th edition. McGraw-Hill, 2007. P. 490
  6. Kolumban G. Software Defined Electronics: A Revolutionary Change in De- sign and Teaching Paradigm of RF Radio Communications Systems // ICT Express. 2015. Vol. 1, no. 1. P. 44 - 54
  7. Best R. E. Costas Loops: Theory, Design, and Simulation. Springer International Publishing, 2018
  8. Ladvanszky J. A Costas loop variant for large noise // Journal of Asian Scientific Research. 2018. Vol. 8, no. 3. P. 144 - 151
  9. Alexandrov K. D., Kuznetsov N. V., Leonov G. A. et al. Pull-in range of the classical PLL with impulse signals // IFAC-PapersOnLine. 2015. Vol. 48, no. 1. P. 562-567
  10. Best R. E. Phase-locked Loops: Design, Simulation, and Applications. Mc- Graw Hill, 1984
  11. Kihara M., Ono S., Eskelinen P. Digital Clocks for Synchronization and Communications. Artech House, 2002. P. 269
  12. Abramovitch D. Phase-Locked Loops: A control Centric Tutorial // American Control Conf. Proc. Vol. 1. IEEE, 2002. P. 1-15
  13. De Muer B., Steyaert M. CMOS Fractional-N Synthesizers: Design for High Spectral Purity and Monolithic Integration. Springer, 2003
  14. Dyer S. A. Wiley Survey of Instrumentation and Measurement. Wiley, 2004
  15. Shu K., Sanchez-Sinencio E. CMOS PLL synthesizers: analysis and design. Springer, 2005
  16. Goldman S. J. Phase-Locked Loops Engineering Handbook for Integrated Circuits. Artech House, 2007
  17. Egan W. F. Phase-Lock Basics. Wiley-IEEE Press, 2007
  18. Baker R. J. CMOS: Circuit Design, Layout, and Simulation. IEEE Press Series on Microelectronic Systems. Wiley-IEEE Press, 2011
  19. Ndjountche T. CMOS Analog Integrated Circuits: High-Speed and Power- Efficient Design. CRC Press, 2017
  20. Kroupa V. F. Frequency Stability: Introduction and Applications. IEEE Series on Digital & Mobile Communication. Wiley-IEEE Press, 2012. P. 328
  21. Rouphael T. J. Wireless Receiver Architectures and Design: Antennas, RF, Synthesizers, Mixed Signal, and Digital Signal Processing. Elsevier Science, 2014
  22. Purkayastha B. B., Sarma K. K. A Digital Phase Locked Loop based Signal and Symbol Recovery System for Wireless Channel. Springer, 2015
  23. Middlestead R. W. Digital Communications with Emphasis on Data Modems: Theory, Analysis, Design, Simulation, Testing, and Applications. Wiley, 2017
  24. Aleksandrov K. D., Kuznetsov N. V., Leonov G. A. et al. Lock-in range of classical PLL with impulse signals and proportionally-integrating filter // arXiv preprint arXiv:1603. 09363. 2016
  25. Leonov G. A., Kuznetsov N. V., Yuldashev M. V., Yuldashev R. V. Hold-in, pull-in, and lock-in ranges of PLL circuits: rigorous mathematical definitions and limitations of classical theory // IEEE Transactions on Circuits and Systems_I: Regular Papers. 2015. Vol. 62, no. 10. P. 2454-2464
  26. Kuznetsov N. V. Analytical-numerical methods for the study of hidden oscillations (Habilitation thesis, in Russian). Saint-Petersburg State University, 2016
  27. Aleksandrov K. D., Kuznetsov N. V., Leonov G. A. et al. Lock-in range of classical PLL with impulse signals and proportionally-integrating filter // arXiv preprint arXiv:1603. 09363. 2016
  28. Gardner F. M. Phaselock techniques. New York: John Wiley & Sons, 1966. P. 182
  29. Shakhgil'dyan V. V., Lyakhovkin A. A. Fazovaya avtopodstroika chastoty (in Russian). Moscow: Svyaz', 1966
  30. Leonov G. A., Kuznetsov N. V., Yuldashev M. V., Yuldashev R. V. Analytical method for computation of phase-detector characteristic // IEEE Transactions on Circuits and Systems - II: Express Briefs. 2012. Vol. 59, no. 10. P. 633_647
  31. Ladvanszky J. A Costas loop with di? erential coding // IJCRR. 2017. P. 20305- 20310
  32. Kuznetsov N. V., Kuznetsova O. A., Leonov G. A. et al. Simulation of nonlinear models of QPSK Costas loop in MatLab Simulink // 2014 6th International Congress on Ultra Modern Telecommunications and Control Systems and Workshops (ICUMT). Vol. 2015-January. IEEE, 2014. P. 66-71
  33. Leonov G. A., Aleksandrov K. D. Frequency-Domain Criteria for the Global Stability of Phase Synchronization Systems // Doklady Mathematics. 2015. Vol. 92, no. 3. P. 764-768
  34. Alexandrov K. D., Kuznetsov N. V., Leonov G. A. et al. Pull-in range of the PLL-based circuits with proportionally-integrating filter // IFACPapersOnLine. 2015. Vol. 48, no. 11. P. 720-724
  35. Best R. E., Kuznetsov N. V., Leonov G. A. et al. Tutorial on dynamic analysis of the Costas loop // IFAC Annual Reviews in Control. 2016. Vol. 42. P. 27-49
  36. Huque A. S., Stensby J. L. An exact formula for the pull-out frequency of a 2nd-order type II phase lock loop // IEEE Communications Letters. 2011
  37. Vol. 15, no. 12. P. 1384 - 1387. Shakhtarin B. I. Study of a piecewise-linear system of phase-locked frequency control // Radiotechnica and electronika (in Russian). 1969. no. 8. P. 1415-1424
  38. Blagov M. V. Analytical-numerical methods of lock-in range estimation for two-dimensional PLL (thesis) (scientific supervisor - N. V. Kuznetsov). (in preparation), 2019

Полный текст (pdf)