Caractérisation expérimentale des boucles numériques à verrouillage de phase en présence de bruit

Analyse

Cet article présente une étude expérimentale des boucles numériques à verrouillage de phase dont la modélisation a été proposée dans un article antérieur. Le modèle proposé à l’époque a servi de guide à la réalisation d’une maquette à laquelle a été associé un banc de mesures automatique. Les résultats présentés ici concernent les performances en phase d’acquisition et de poursuite, en l’absence et en présence de bruit, d’un signal sinusoïdal par des boucles numériques du premier et du deuxième ordre ou incluant un filtre séquentiel. Le traitement du signal par la boucle est entièrement numérique. La concordance de certains résultats avec ceux prédits par l’analyse théorique constitue en soi une validation expérimentale du modèle proposé. Mais l’étude expérimentale qui fait l’objet du présent article a aussi permis d’établir un ensemble de résultats originaux non accessibles par la théorie, tels que: l’effet des limitations liées aux performances des composants, la plage d’acquisition en présence de bruit, et la distribution du temps d’acquisition. Enfin, cette étude expérimentale élargit l’exploration au domaine des boucles du deuxième ordre.

Abstract

This paper presents experimental results for digital phase locked loops (DPLL), as obtained from a setup designed according to a previously proposed modélisation of DPLLs An automatic test bed has been implemented. Results concern both acquisition and tracking of a sine wave, with and without noise, by either first order or second order loops, or loops including a sequential filter. Close agreement between experimental results and theoretical ones, when available, indicate correct design and functionning of the setup and test-bed. Moreover, results not available from theory are provided, such as: influence of real components on performance, acquisition range for noisy input signal, distribution of the acquisition time. Finally, this experimental study delivers results for second order loops.