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[發(fā)明專利]一種基于模糊RBF自適應控制的數(shù)字鎖相環(huán)在審

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 202010935572.4 申請日: 2020-09-08
公開(公告)號: CN112039520A 公開(公告)日: 2020-12-04
發(fā)明(設計)人: 贠衛(wèi)國;張夢豪 申請(專利權)人: 西安建筑科技大學
主分類號: H03L7/099 分類號: H03L7/099
代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215 代理人: 王晶
地址: 710055*** 國省代碼: 陜西;61
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摘要:
搜索關鍵詞: 一種 基于 模糊 rbf 自適應 控制 數(shù)字 鎖相環(huán)
【權利要求書】:

1.一種基于模糊RBF自適應控制的數(shù)字鎖相環(huán),其特征在于,包括鑒相器,鑒相器用于檢測鎖相環(huán)輸入信號與數(shù)控振蕩器輸出信號之間的相位差,鑒相器輸出的相位差信號經過低通濾波器后濾除高頻信號,并將低頻相位誤差信號傳輸給環(huán)路濾波器,以及將低頻誤差信號和誤差信號的變化輸入到模糊RBF自適應控制器中,模糊RBF自適應控制器根據(jù)這兩個輸入信號產生比例,積分調節(jié)參數(shù),之后將這兩個調節(jié)參數(shù)傳遞給環(huán)路濾波器,環(huán)路濾波器對濾波器輸出的誤差信號進行再一次濾波,并且根據(jù)模糊RBF自適應控制器輸出的調整參數(shù),在線自適應調整參數(shù),最終環(huán)路濾波器輸出控制電壓,該控制電壓輸入到數(shù)控振蕩器后調節(jié)數(shù)控是振蕩器輸出頻率。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于模糊RBF自適應控制的數(shù)字鎖相環(huán),其特征在于,所述的數(shù)字鎖相環(huán)的具體工作流程如下:

第一步:

假設鑒相器輸入信號為:Ui=sin(wit+θi(t));

數(shù)控振蕩器輸出信號為:Uo=sin(wot+θo(t));

以上兩個信號經過鑒相器相乘后所得信號為:

其中sin(wit+wot+θi(t)+θo(t))為和頻信號,sin(wit-wot+θi(t)-θo(t))為差頻信號;

假設差頻信號為:

e(k)=sin(wik-wok+θi(k)-θo(k))

則差頻信號的變化為:

ec(k)=e(k)-e(k-1);

鑒相器輸出信號經過濾波器后濾除和頻信號,并將差頻信號e(k)輸出到環(huán)路濾波器,以及將差頻信號e(k)與差頻信號的變化ec(k)輸入到模糊RBF自適應控制器;

第二步:

對于模糊RBF自適應控制器的第一層為輸入層:

該層各個節(jié)點直接與輸入量的各個分量連接,將輸入量傳到下一層,每個節(jié)點的輸入輸出表示為:f1(i)=xi;其中:

f1(i)=e(k),f2(i)=ec(k)。

模糊RBF自適應控制器第二層為模糊化層采用高斯函數(shù)作為隸屬函數(shù),cij和bj分別是第i個輸入變量第j個模糊幾個的隸屬函數(shù)的均值和標準差;即:

模糊RBF自適應控制器第三層為模糊推理層,實現(xiàn)規(guī)則的推理;每個節(jié)點的j的輸出為該節(jié)點所有輸入節(jié)點所有輸入信號的乘積;

式中:Ni為輸入層中第i個輸入隸屬函數(shù)的個數(shù),即模糊化層節(jié)點數(shù);

模糊RBF自適應控制器第四層為輸出層,實現(xiàn)結論推理,輸出層為f4(l),即:

式中:l為輸出層節(jié)點個數(shù),W為輸出層節(jié)點與第三層各節(jié)點的連接權值矩陣;

輸出層中:f4(1)=ΔKp,f4(2)=ΔKi;

得到比例系數(shù)調節(jié)參數(shù):ΔKp,積分系數(shù)調節(jié)參數(shù):ΔKi后;

環(huán)路濾波器中的比例積分系數(shù)根據(jù)規(guī)則:Kp=Kp+ΔKp,Ki=Ki+ΔKi在線修改比例、積分系數(shù);

最后環(huán)路濾波器輸出控制信號控制壓控振蕩器輸出信號頻率,以達到跟蹤輸入信號頻率的目的。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于模糊RBF自適應控制的數(shù)字鎖相環(huán),其特征在于,所述的數(shù)控振蕩器結構包括相位控制字,相位控制字是用于設置數(shù)控振蕩器的本振信號頻率,假設Pw為數(shù)控振蕩器的相位控制字,則:

式中:fclk為系統(tǒng)的采樣頻率,fo為數(shù)控振蕩器的本振頻率,Bnco為數(shù)控振蕩器的相位字寬。

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