Abstract

This paper presents a method for improvement of the phase-locked loop (PLL) noise immunity by using a modified phase detector. The article shows structural diagram of the PLL with the modified phase detector and describes the criterion for choosing the parameters of the narrowband filter and the high-pass filter to prevent distortions of information signal. Simulation of both classical and modified devices was carried out to find a noise threshold, which causes phase-locked loop to unlock. Simulation results show that multiple cycle slips of synchronization in short period of time in modified PLL occur for higher levels of noise (by 1.5–4 dB depending on PLL parameters), than in classical PLL. Both devices were software implemented on FPGA (field programmable gate array) logic and experimental studies of their noise immunity were conducted. The results of experimental studies qualitatively correspond to simulation ones and show that the that noise threshold of the modified phase detector is greater up to 1–2.5 dB depending on the device parameters. Experimental research also shows that modified phase detector does not deteriorate the dynamic properties of whole device and even improves them in comparison to classical PLL.

Highlights

  • Today, it is impossible to imagine a modern society without such innovations as the Internet, digital TV, mobile phones, GPS, etc

  • Device noise immunity [5,6,7,8,9, 14, 15]. This phase-locked loop (PLL) contains a 1st order digital recursive filter, there are reasons to assume that the absence which is a prototype of the analog passive lead-lag filter with of any of these components in these works predetermines the the transfer function: necessity to carry out experimental research of methods of noise immunity improvement, which ensure the preservation of PLL dynamic behavior

  • Using the program in MATLAB, it is possible to time at the digitally-controlled oscillator (DCO) output, abnormal phase jumps at a value specify the parameters of each component of the device and the of 2π will be observed (Fig. 5), which means that the phase detector (PD) of type of the investigated device and de- the device cannot trace the change of the information signal termine the list of signals for observation on the oscilloscope. phase and skipped its one period

Read more

Summary

10. The 2005 DARPA Grand Challenge

Tartan Racing: A Multi-Modal Approach to the DARPA Urban Challenge. M. Ford Campus Vision and Lidar Data Set. URL: http://robots.engin.umich.edu/publications/. Запропоновано спосіб підвищення завадостійкості детектора фазоманіпульованих (ФМ) сигналів на основі пристрою фазового автопідстроювання частоти (ФАПЧ) шляхом використання його модифікації. Задача підвищення завадостійкості систем зв’язку до цих пір йшла в протиріччі із завданням досягнення високих динамічних показників пристрою для ефективної та коректної обробки ФМ-сигналів з великим індексом модуляції. Імітаційне моделювання граничної завадостійкості класичного та модифікованого пристроїв проводилось для двох критеріїв зриву синхронізації. Результати імітаційного моделювання показують, що аномальні стрибки фази опорного генератора модифікованого пристрою за короткий час спостерігаються для більших рівнів шуму, ніж в класичному пристрої (на 1,5–4 дБ залежно від параметрів пристрою). Експериментальні дослідження якісно підтвердили результати моделювання та показують, що використання модифікованого фазового детектора дає виграш у завадостійкості на 1–2,5 дБ залежно від параметрів пристрою. Ключові слова: пристрій фазового автопідстроювання частоти (ФАПЧ), модифікований фазовий детектор (ФД), вузькосмуговий фільтр (ВСФ)

Introduction
Literature review and problem statement
The aim and objectives of the study
Structure of classical and modified PLL and their firmware implementation
Method and criteria of noise immunity simulation
Results of experimental research of noise immunity
Findings
Conclusions
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call