[發(fā)明專利]一種基于有限狀態(tài)機的數(shù)字鑒相器

在審

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• 申請日: 2021-08-18
• 公開（公告）號: CN113630117A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王巍;張濤洪;趙汝法;張珊;稅紹林
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號: H03L7/085
• 分類號: H03L7/085
• 代理公司: 重慶市恒信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

1.一種基于有限狀態(tài)機的數(shù)字鑒相器，其特征在于，包括：第一同步電路、第二同步電路、狀態(tài)機、保存電路和加減計數(shù)器電路，其中，

所述第一同步電路的輸入端連接輸入信號，第一同步電路的輸出端連接所述狀態(tài)機的第一輸入端，用于將所述第一同步電路的輸入端輸入的輸入信號進(jìn)行同步處理，避免出現(xiàn)亞穩(wěn)態(tài)的情況，輸出所述輸入信號的同步信號；

所述第二同步電路的輸入端連接反饋信號，所述第二同步電路的輸出端連接所述狀態(tài)機的第二輸入端，用于將所述第二同步電路的輸入端輸入的反饋信號進(jìn)行同步處理，避免出現(xiàn)亞穩(wěn)態(tài)的情況，輸出所述反饋信號的同步信號；其中，所述的反饋信號為與所述輸入信號相鑒定相位誤差的信號；

所述狀態(tài)機的第一輸出端連接所述加減計數(shù)器的第一輸入端，用于控制等待狀態(tài)、加狀態(tài)、減狀態(tài)和保存狀態(tài)的轉(zhuǎn)移；

所述狀態(tài)機的第二輸出端連接所述保存電路的第一輸入端及連接所述加減計數(shù)器的第二輸入端，用于控制所述加減計數(shù)器的清零操作和所述保存電路對數(shù)值的保存；

所述加減計數(shù)器電路的輸出端連接所述保存電路的第二輸入端，用于傳輸保存所述加減計數(shù)器中的數(shù)值；

所述保存電路的第一輸出端連接所述狀態(tài)機的第三輸入端，用于設(shè)置所述狀態(tài)機在特定情況中處于等待狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于有限狀態(tài)機的數(shù)字鑒相器，其特征在于，所述第一同步電路和第二同步電路均由兩個D觸發(fā)器串聯(lián)組成，由FPGA的時鐘提供時鐘信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于有限狀態(tài)機的數(shù)字鑒相器，其特征在于，所述狀態(tài)機是由四個狀態(tài)組成，分別為等待狀態(tài)、加狀態(tài)、減狀態(tài)和保存狀態(tài)，所述狀態(tài)機的初始狀態(tài)為等待狀態(tài)，當(dāng)所述狀態(tài)機有所述輸入信號和所述反饋信號輸入時，面對不同的情況進(jìn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于有限狀態(tài)機的數(shù)字鑒相器，其特征在于，當(dāng)所述狀態(tài)機初始狀態(tài)為等待狀態(tài)時，所述狀態(tài)機的第一輸出端輸出為2’b00(以2位二進(jìn)制數(shù)表示的數(shù)值“0”)，第二輸出端輸出為低電平；當(dāng)輸入信號的上升沿和反饋信號的上升沿處于一個FPGA周期內(nèi)時，轉(zhuǎn)移狀態(tài)為保存狀態(tài)；當(dāng)所述輸入信號的上升沿超前于所述反饋信號的上升沿時，轉(zhuǎn)移狀態(tài)為加狀態(tài)；當(dāng)所述輸入信號的上升沿滯后于所述反饋信號的上升沿時，轉(zhuǎn)移狀態(tài)為減狀態(tài)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于有限狀態(tài)機的數(shù)字鑒相器，其特征在于，當(dāng)所述狀態(tài)機初始狀態(tài)為加狀態(tài)時，所述狀態(tài)機的第一輸出端輸出為2’b01(以2位二進(jìn)制數(shù)表示的數(shù)值“1”)，第二輸出端輸出為低電平；當(dāng)所述反饋信號的上升沿超前于所述輸入信號的上升沿，狀態(tài)轉(zhuǎn)移為所述保存狀態(tài)；否則，繼續(xù)保持為所述加狀態(tài)；

當(dāng)所述狀態(tài)機初始狀態(tài)為保存狀態(tài)時，所述狀態(tài)機的第一輸出端輸出為2’b00(以2位二進(jìn)制數(shù)表示的數(shù)值“0”)，第二輸出端輸出為高電平；當(dāng)所述保存電路的第一輸出端為高電平時，狀態(tài)轉(zhuǎn)移為等待狀態(tài)；否則，繼續(xù)保持為保存狀態(tài)；

所述狀態(tài)機處于其他情況時，所述狀態(tài)機的第一輸出端輸出為2’b00(以2位二進(jìn)制數(shù)表示的數(shù)值“0”)，第二輸出端輸出為低電平；狀態(tài)轉(zhuǎn)移均為等待狀態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于有限狀態(tài)機的數(shù)字鑒相器，其特征在于，當(dāng)加減計數(shù)器的第一輸入端輸入為2’b00時，進(jìn)行加零操作，即不進(jìn)行任何操作；當(dāng)加減計數(shù)器的第一輸入端輸入為2’b01時，進(jìn)行加1操作；當(dāng)加減計數(shù)器的第一輸入端輸入為2’b10時，進(jìn)行減1操作；當(dāng)加減計數(shù)器的第二輸入端輸入為高電平時，加減計數(shù)器進(jìn)行清零操作。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于有限狀態(tài)機的數(shù)字鑒相器，其特征在于，當(dāng)保存電路的第一輸入端輸入為高電平時，所述保存電路的第二輸出端即數(shù)字鑒相器的輸出端輸出加減計數(shù)器輸出的數(shù)值；當(dāng)所述保存電路第二輸入端輸入為全零時，所述保存電路的第一輸出端輸出為高電平。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于有限狀態(tài)機的數(shù)字鑒相器，其特征在于，所述保存電路是根據(jù)狀態(tài)機控制保存和輸出數(shù)據(jù)，其輸出范圍是-64～63的整數(shù)，所述保存電路的輸出以7位寬的二進(jìn)制補碼整數(shù)形式輸出的。