時鐘同步技術(shù)的發(fā)展前景[2]

  （2） 鎖相環(huán)技術(shù)

  鎖相環(huán)技術(shù)是一種使輸出信號在頻率和相位上與輸入信號同步的電路技術(shù)，即當(dāng)系統(tǒng)利用鎖相環(huán)技術(shù)進(jìn)入鎖定狀態(tài)或同步狀態(tài)后，系統(tǒng)的震蕩器輸出信號與輸入信號之間相差為零，或者保持為常數(shù)。鎖相環(huán)路技術(shù)是時鐘同步的核心技術(shù)，它經(jīng)歷了模擬鎖相環(huán)路技術(shù)和數(shù)字鎖相環(huán)路技術(shù)的時代，直至發(fā)展到今天的智能鎖相環(huán)路技術(shù)。

  模擬鎖相環(huán)的各個部件都是由模擬電路實現(xiàn)，一般由鑒相器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器等3部分組成，其中鑒相器用來鑒別輸入信號與輸出信號之間的相位差 ，并輸出電壓誤差，其噪聲和干擾成分被低通性質(zhì)的環(huán)路濾波器濾除，形成壓控振蕩器的控制電壓，其作用于壓控振蕩器的結(jié)果是把它的輸出振蕩頻率拉向環(huán)路輸入信號頻率，當(dāng)二者相等時，即完成鎖定。

  與模擬鎖相環(huán)相比，數(shù)字鎖相環(huán)中的誤差控制信號是離散的數(shù)字信號，而不是模擬電壓，因此受控的輸出電壓的改變是離散的而不是連續(xù)的。另外，環(huán)路組成部件也全用數(shù)字電路實現(xiàn)，改善了模擬鎖相環(huán)穩(wěn)定性差的問題。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了智能鎖相環(huán)路技術(shù)，即直接數(shù)字頻率合成（DDS—Digital Direct Frequency Synthesis）技術(shù)。智能全數(shù)字鎖相環(huán)在單片F(xiàn)PGA中就可以實現(xiàn)。借助鎖相環(huán)狀態(tài)監(jiān)測電路，通過CPU可以縮短鎖相環(huán)鎖定時間，并逐漸改進(jìn)其輸出頻率的抖動特性，達(dá)到最佳的鎖相和頻率輸出效果。

  3  同步技術(shù)現(xiàn)狀分析

  同步技術(shù)包括頻率同步技術(shù)和時間同步技術(shù)兩個方面，其中頻率同步技術(shù)比較成熟不再贅述，下面將就通信領(lǐng)域?qū)r間同步的需求和在通信領(lǐng)域中得到應(yīng)用的現(xiàn)有時間同步技術(shù)展開分析。

  3.1  時間同步需求

  時間同步在通信領(lǐng)域中有著越來越廣泛的需求，各種通信系統(tǒng)對時間同步的需求可分為高精度時間需求（微秒級和納秒級）和普通精度時間需求（毫秒級和秒級）。

  （1）高精度時間需求

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