基于定点DSP的软件锁相环的设计和实现

算法描述中的中断周期就是环呼采样时间间隔。

中断发生后，第一步读取基带同相项数据和正交项数据

I_baseband=I(n)=Acosθe    (1)

Q_baseband=Q(n_=Asinθe    (2)

d(n)=sign(I_baseband)×θe   (3)

其中硬判决函数如式（4），

以及θe≈sinθe.    (5)

由式（1）和（2）得：

由式（3）、（5）和（6）得：

即把同相数据硬判决后结果乘以正交项数据后再乘以归一化因子K_norm。K_norm初始值由I_baseband和Q_baseband的初始值决定，

由于定时恢复环路和AGC(自动增益控制)环路的作用，K_norm在解调过程中近似保持恒定。第三步更新环路中间变量s_pll(n)，

s_pll(n)=C2×d(n)+s_pll(n)   (9)

第五步设置NCO载波频率f(n),

f(n)=Δf(n)+f0     (10)

fo是固定的NCO中心频率。至此，一次完整的SPLL计算完成。

在第三步和第四步计算中，环路滤波器系数Cl，C2可以通过环路采样时间间隔T(或者环路更新时间间隔)、环路自由频率ωn及环路阻尼系数ξ确定，如下两式：

C1=(1/K0Kd)(8ξωnT)(4+4ωnT+(ωnT) 2  (11)

C2=1/K0Kd(4(ωnT)2/(4+4ξωnT+(ωnT )2    (12)

Kd为相位检测器的增益，由于在实现软件锁相环时，基带信号的同相和正交分量都经过归一化处理，故Kd=1；K0为数控振荡器的增益，K0=2πT。T为调制数据速率的倒数(1／76800)，ξ一般