分享一個(gè)使用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)鎖相環(huán)（PLL）以跟蹤輸入電壓（正弦波）的例程代碼。這個(gè)實(shí)現(xiàn)是一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字鎖相環(huán)，用于模擬信號(hào)處理。
鎖相環(huán)的基本原理就不在此贅述了，具體實(shí)現(xiàn)代碼如下：
#include
#define FS 1000 // 采樣頻率
#define F_INPUT 50 // 輸入信號(hào)頻率
#define PI 3.14159265
// 鎖相環(huán)參數(shù)
#define Kp 0.1 // 比例增益
#define Ki 0.01 // 積分增益
// 輸入信號(hào)生成
double generate_input_signal(double time)
{
return sin(2 * PI * F_INPUT * time);
}
int main()
{
double time, input_signal, phase_error, theta_est = 0;
double theta_output[FS]; // 存儲(chǔ)相位輸出
// 模擬一個(gè)秒鐘的輸入信號(hào)
for (int i = 0; i < FS; i++)
{
time = (double)i / FS; // 當(dāng)前時(shí)間
input_signal = generate_input_signal(time); // 生成輸入信號(hào)，實(shí)際情況很多采用查表的方式實(shí)現(xiàn)
// 計(jì)算相位誤差
phase_error = input_signal * cos(theta_est);
theta_est += Kp * phase_error + Ki * (i > 0 ? theta_output[i - 1] : 0); // 更新相位估計(jì)
theta_output[i] = theta_est;
// 輸出結(jié)果
printf("Time: %.3f s, Input: %.3f, Estimated Phase: %.3f\n", time, input_signal, theta_est);
}
return 0;
}
代碼說(shuō)明：
- 參數(shù)定義：定義了采樣頻率、輸入信號(hào)頻率和PLL增益（Kp和Ki）。
- 輸入信號(hào)生成：
generate_input_signal函數(shù)生成一個(gè)正弦波作為輸入信號(hào)。 - 主循環(huán)：在1秒鐘內(nèi)循環(huán)生成輸入信號(hào)，并根據(jù)鎖相環(huán)的邏輯計(jì)算相位誤差和更新相位估計(jì)。
- 輸出結(jié)果：將每個(gè)時(shí)刻的輸入信號(hào)和估計(jì)相位打印到控制臺(tái)。