1.本发明实施例涉及锁相环技术领域，尤其涉及一种锁相环装置、锁相环装置的锁定方法及雷达系统。
背景技术：2.锁相环(phase lock loop，pll)起着产生频率源的作用，其输出的信号可以用作时钟信号，例如应用在数字处理电路中。pll一般由输入参考时钟、鉴频鉴相器pfd、电荷泵cp、滤波器lpf、压控振荡器vco、分频器等模块组成，在pll处于锁定状态下，输入参考时钟与vco分频后的时钟相位差为0或者为一个固定值，如此，pll才能提供稳定高精度的时钟。
3.vco作为pll电路设计中的关键模块之一，它的特性的好坏直接决定着整个锁相环电路的整体工作质量，当vco的工作电压长期处于超出vco额定工作电压的情况下，将造成vco的损坏，甚至严重影响pll工作的稳定性和精确性。
技术实现要素：4.本发明提供一种锁相环装置、锁相环装置的锁定方法及雷达系统，以实现锁相环由未锁定状态至锁定状态，以及维持锁定的过程中，锁相环中的压控振荡器一直工作在正常工作电压下，提高锁相环的稳定性和精确性。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种锁相环装置，包括：滤波器、第一电源、监测控制器和振荡器；
6.所述滤波器的输出端耦接所述第一电源的控制端，用于提供基于所述锁相环装置所接收的参考信号和反馈信号的频率相位偏差而生成的驱动控制信号；其中，所述反馈信号是所述锁相环装置所输出的倍频信号经分频处理后得到的；
7.所述第一电源耦接所述滤波器和所述振荡器，用于根据所述驱动控制信号向所述振荡器提供电源信号；
8.所述监测控制器耦接所述第一电源以获取采样信号，用于通过检测所述采样信号，来调整所述振荡器的电参数，以使所述锁相环装置达到锁定状态并持续维持在所述锁定状态。
9.第二方面，本发明实施例还提供了一种锁相环装置的锁定方法，
10.所述锁相环装置包括第一电源、和由所述第一电源供电的振荡器，其中，所述方法包括：
11.采集所述第一电源，以产生采样信号；
12.利用预设的电位区间检测所述采样信号，以及根据检测结果来调整所述振荡器的电参数，以使所述锁相环装置达到锁定状态。
13.第三方面，本发明实施例还提供了一种雷达系统，包括：
14.信号发射电路，用于产生射频发射信号，并利用所述射频发射信号发射探测周围物体的探测信号波；其中，所述探测信号波经物体反射而形成回波信号；
15.信号接收电路，耦接于所述信号发射电路，用于将所述回波信号转换成射频接收信号，并在时钟信号的控制下，利用所述射频发射信号将所述射频接收信号处理成基带数字信号并予以输出；
16.时钟电路，包含如权利要求1-7中任一所述的锁相环装置，利用所述锁相环装置产生所述时钟信号。
17.本发明实施例，通过设置滤波器的输出端耦接第一电源的控制端，提供基于锁相环电路所接收的参考信号和反馈信号的频率相位偏差而生成的驱动控制信号，其中，反馈信号是锁相环装置所输出的倍频信号经分频处理后得到的，并给到第一电源，以控制第一电源的工作。第一电源耦接滤波器和振荡器，根据驱动控制信号向振荡器提供电源信号，以使振荡器根据提供的电源信号产生振荡信号，并输出振荡信号的频率。在此过程中，监测控制器耦接第一电源以获取采样信号，实时检测采样信号，根据检测到的采样信号进行进一步处理分析，来调整振荡器的电参数，以使锁相环装置达到锁定状态并持续维持在锁定状态。如此，保证锁相环装置不被损坏，且始终处于锁定状态，提高锁相环装置的稳定性和精确性。
附图说明
18.图1为本发明实施例提供的一种锁相环的结构示意图；
19.图2为本发明实施例提供的一种锁相环装置的部分结构示意图；
20.图3为本发明实施例提供的另一种锁相环装置的部分结构示意图；
21.图4为本发明实施例提供的又一种锁相环装置部分结构示意图；
22.图5为本发明实施例提供的又一种锁相环装置部分结构示意图；
23.图6为本发明实施例提供的又一种锁相环装置部分结构示意图；
24.图7为本发明实施例提供的又一种锁相环装置部分结构示意图；；
25.图8为本发明实施例提供的一种锁相环装置的锁定方法的流程图；
26.图9为本发明实施例提供的另一种锁相环装置的锁定方法的流程图；
27.图10为本发明实施例提供的一种雷达系统的结构示意图。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
29.图1为本发明实施例提供的一种锁相环的结构示意图，图2为本发明实施例提供的一种锁相环装置的部分结构示意图，结合图1和图2所示，该锁相环装置包括：滤波器10、第一电源20、监测控制器30和振荡器40；滤波器10的输出端耦接第一电源20的控制端，用于提供基于锁相环电路所接收的参考信号f
ref
和反馈信号f
div
的频率相位偏差而生成的驱动控制信号；其中，反馈信号f
div
是锁相环装置所输出的倍频信号f
out
经分频处理后得到的；第一电源20耦接滤波器10和振荡器40，用于根据驱动控制信号向振荡器40提供电源信号；监测控制器30耦接第一电源20以获取采样信号，用于通过检测采样信号，来调整振荡器40的电参数，以使锁相环装置达到锁定状态并持续维持在锁定状态。
30.参考图1所示，可以理解的，锁相环(phase lock loop，pll)一般由鉴频鉴相器、电荷泵、滤波器、振荡器和分频器构成，其中，f
ref
为pll的参考频率信号，f
div
为pll的反馈信号，f
out
为pll的输出信号，鉴频鉴相器和电荷泵一起负责将f
ref
与f
div
的相位差转换为误差电压信号输出给滤波器，滤波器将误差电压信号中的噪声和高频干扰成分滤除后输出给振荡器，进而形成振荡器的控制电压信号，振荡器将控制电压信号转换为频率信号输出，分频器根据频率比n对振荡器输出的频率信号进行分频，并将分频后的信号f
div
作为反馈信号给到鉴频鉴相器，如此，实现pll的闭环反馈控制，最终控制pll输出信号f
out
经过分频后得到的f
div
跟随参考频率信号f
ref
，当有f
out
＝f
ref
*n时，pll达到锁定状态。
31.其中，采样信号包括滤波器的输出端提供驱动控制信号和第一电源20提供电源信号等。
32.振荡器40的电参数是指影响振荡器40所产生的电信号的频率、幅值、或相位中的至少一种，其举例包括：振荡器40中的负载电容的容值、或者影响所述容值的半导体参数等。
33.在先进工艺中，锁相环装置中的振荡器40一般由数字开关管来实现，具体的，结合图1和图2所示，电荷泵的输出电压经过滤波器10滤波后输出驱动控制信号，给到第一电源20的控制端，以控制第一电源20为振荡器40提供电源信号。可以理解的，若振荡器40接收到电源信号，振荡器40在第一电源20的作用下产生振荡信号，并输出振荡信号的频率。如此，在将输出振荡信号的频率经过分频后作为鉴频鉴相器的反馈信号，以实现锁相环装置的锁定。
34.在锁相环装置进行锁相的过程中，监测控制器30实时获取采样信号，包括驱动控制信号和电源信号等，并对采样信号进行检测，确定采样信号是否正常，一旦监测控制器30监测到采样信号异常后，例如采样信号超出其正常工作范围，则将会损坏振荡器40，进而影响锁相环装置的稳定工作以及频率检测的精确性。因此，监测控制器30可以根据检测到的采样信号来调节振荡器40的电参数，进而调整振荡器40的输出频率，通过锁相环装置的闭环反馈控制，来改变滤波器10输出的驱动控制信号，进而改变第一电源20输出的电源信号，使得监测控制器30再次获取到的采样信号处于正常范围内，进而使得锁相环装置达到锁定状态，并持续维持在锁定状态。如此，既避免了振荡器40的损坏，又使锁相环装置始终处于锁定状态，保证了锁相环装置的稳定性和精确性。
35.本发明实施例中，通过设置滤波器的输出端耦接第一电源的控制端，提供基于锁相环电路所接收的参考信号和反馈信号的频率相位偏差而生成的驱动控制信号，其中，反馈信号是锁相环装置所输出的倍频信号经分频处理后得到的，并给到第一电源，以控制第一电源的工作。第一电源耦接滤波器和振荡器，根据驱动控制信号向振荡器提供电源信号，以使振荡器根据提供的电源信号产生振荡信号，并输出振荡信号的频率。在此过程中，监测控制器耦接第一电源以获取采样信号，实时检测采样信号，根据检测到的采样信号进行进一步处理分析，来调整振荡器的电参数，以使锁相环装置达到锁定状态并持续维持在锁定状态。如此，保证锁相环装置不被损坏，且始终处于锁定状态，提高锁相环装置的稳定性和精确性。
36.可选的，振荡器包括环形振荡器，具体的，环形振荡器属于rc振荡器，具有线路结构简单、容易起振以及便于集成化设计等优点。
37.可选的，图3为本发明实施例提供的另一种锁相环装置的部分结构示意图，监测控制器30包括：监测电路31，耦接于第一电源20，用于利用预设的电位区间，监测采样信号，并输出反映采样信号与电位区间的电位关系的检测信号；控制电路32，耦接于第一电源20，用于按照检测信号调整振荡器40的电参数。
38.其中，预设的电位区间的具体取值是根据锁相环的实际工作特性进行适当选取的。
39.具体的，监测控制器30实时获取第一电源20的采样信号，并将获取到的采样信号与预设的电位区间进行比对，以监测采样信号是否超处预设的电位区间，并根据采样信号与电位区间的电位关系输出检测信号。可以理解的，采样信号可分别与电位区间的上限值和下限值进行比对，根据比对结果的不同可输出不同的检测信号，以确定采样信号的电位值位于电位区间内、高于上限、或低于下限。为此，所述检测信号可利用n位的二进制位信号、或者幅值不同的电信号来表示。进一步的，监测电路31将输出的检测信号发送至控制电路32，控制电路32在接收到检测信号后进行进一步控制处理，并调整振荡器40的控制电参数，使得振荡器40输出的反馈信号经过分频后再次反馈至锁相环装置的鉴频鉴相器中，进而依次经过电荷泵和滤波器后，生成新的驱动控制信号，进而使第一电源20为振荡器40提供的新的电源信号，保证振荡器40输出的频率准确跟随参考信号。如此，实现锁相环装置的闭环反馈控制，保证监测控制器获取的采样信号始终位于预设的电位区间内，从而保证锁相环装置始终维持在锁定状态，提高锁相环装置的稳定性和精确性。
40.可选的，继续参考图3所示，检测信号为二进制信号；监测电路31包含至少两个输出端，每一输出端输出检测信号的一个位信号。
41.具体的，检测电路30获取采样信号，将采样信号与预设的电位区间进行比对，根据比对结果的不同，其输出的检测信号的二进制信号也会不同，可以理解的，采样信号可分别与电位区间的上限值和下限值进行比对，并分别通过两个输出端输出代表比对结果的一个位信号，检测信号的二进制信号则由两个输出端y01和y02输出的位信号构成。如此，通过监测电路输出的二进制信号，可以快速判定采样信号与预设的电位区间的关系，便于控制电路根据二进制信号进行快速准确地调整振荡器40的电参数，保证锁相环装置锁定状态的稳定性。
42.示例性的，采样信号与电位区间的上限值比对通过输出端输出的位信号对应二进制信号的高位，采样信号与电位区间的下限值比对通过输出端输出的位信号对应二进制信号的低位。如此，若采样信号大于下限值且小于上限值，则两个输出端分别输出的位信号为“0”，则对应检测信号的二进制信号为“00”；若采样信号小于或等于下限值，则与其对应的输出端输出的位信号为“1”，另一个输出端输出的位信号为“0”，则对应检测信号的二进制信号为“01”；若采样信号大于或等于上限值，则与其对应的输出端输出的位信号为“1”，另一个输出端输出的位信号为“0”，则对应检测信号的二进制信号为“10”。可以理解的，采样信号不可能出现同时满足大于或等于上限值，且小于或等于下限值的情况，因此，检测信号不可能为二进制信号“11”。
43.图4为本发明实施例提供的又一种锁相环装置部分结构示意图，如图4所示，振荡器40包括：反相器41，耦接于第一电源20；电容阵列42，通过监测控制器30耦接于反相器41，按照监测控制器30所输出的控制信号调整其容性电参数；其中，控制信号是监测控制器30
通过检测采样信号而生成的。
44.具体的，反相器41的输入端与第一电源20电连接，以获取第一电源20为振荡器40提供的电源信号，反相器的另一端则通过监测控制器30与电容阵列42进行电连接，监测控制器30可根据检测采样信号生成的控制信号来调整电容阵列42的容性电参数，即调整电容阵列42的等效容值的大小，以影响反相器41的输出，进而影响整个振荡器40输出的频率，使其跟随参考信号，保证锁相环装置锁相的准确性。
45.需要说明的是，电容阵列42的具体组成结构本发明实施例不做特殊限定，可以是有多个电容并联构成，通过改变并联电容的个数，来实现对电容阵列42的容值的改变。此外，反相器41也可以是由多级反相器首位串联构成，例如由五级反相器构成，本发明实施例对此也不做特殊限定。
46.图5为本发明实施例提供的又一种锁相环装置部分结构示意图，如图5所示，在上述任一实施例中，第一电源20包括：功率管21，其控制端耦接于第一电源20的控制端；以及电流源22，其通过功率管21耦接振荡器40，用于向振荡器40输出电源信号。
47.可以理解的，通常使功率管21工作在饱和状态，即功率管21呈恒流状态，仅受驱动控制信号的控制，若滤波器10输出的驱动控制信号的电压值比较高或者比较低，则功率管21输出给振荡器40的电压就会增大或减小，如此，振荡器40长期处于超出正常工作电压范围的情况下，将会被损坏，进而影响锁相环的稳定工作以及频率检测的精确性。因此，第一电源20采用功率管21和电流源22耦接构成，使第一电源20位振荡器40提供的电源信号与滤波器提供的驱动控制信号有关，便于简化锁相环装置的控制结构，便于锁相环快速准确地达到锁定状态。
48.可选的，图6为本发明实施例提供的又一种锁相环装置部分结构示意图，如图6所示，监测控制器30包括第一监测组件33及第一开关阵列34；第一监测组件33包括第一输入端x1、至少两个第一输出端y1，其中，第一输入端y1连接功率管21的控制端，以获取采样信号；各第一输出端y1输出二进制的第一检测信号；第一开关阵列34中的每一开关器件按照所接收到的第一检测信号中的信号位调整通断状态，以调整振荡器40中的电参数，以使锁相环装置达到锁定状态并维持在锁定状态。
49.具体的，第一监测组件33通过第一输入端x1获取功率管21的控制端的信号，即驱动控制信号，第一监测组件33内部预设由对于驱动控制信号对应的电位区间，该电位区间为(x1_min，x1_max)，其中，x1_min为驱动控制信号下限值，x1_max为驱动控制信号上限值。如此，第一监测组件33将获取到的采样信号(即驱动控制信号)与将电位区间进行比较，然后通过第一输出端y1输出比较结果，即二进制的第一检测信号。可以理解的，第一输出端y1包括第一子输出端y11和第二子输出端y12，每个子输出端输出一个位信号，然后得到二进制的第一检测信号。再然后，第一开关阵列34中的每个开关根据第一检测信号进行导通或关断，例如，第一检测信号中的“0”控制开关器件关断，第一检测信号中的“1”控制开关器件导通。如此，二进制的第一检测信号可实现对第一开关阵列34进行导通或关断的操作，进而可以实现对振荡器40中反相器的负载电容的容值的大小进行调整，使得振荡器40一直工作在正常工作电压下，进而使得锁相环装置始终处于锁定状态，提高锁相环的稳定性和精确性。
50.示例性的，当第一监测组件33获取到的驱动控制信号的电压值小于或等于预设的
驱动控制信号下限值x1_min时，则说明驱动控制信号过小导致振荡器40输出频率减小，如此将影响锁相环频率检测的精确性以及锁相环的稳定性。对于振荡器由rc振荡电路集成而成，本领域技术人员可知振荡频率与电容成负相关，此时通过第一输出端输出的第一检测信号传输至第一开关阵列34，控制开关器件的导通或关断，使得振荡器中反相器的负载电容的容值减小，以增大振荡器的输出频率，进而再通过锁相环的闭环反馈控制自适应地调整驱动控制信号，使得驱动控制信号处于预设电位区间内。同理，当第一监测组件33获取到的驱动控制信号的电压值大于或等于预设的驱动控制信号上限值x1_max时，则说明驱动控制信号过大导致振荡器40输出频率增大，此时通过第一输出端输出的第一检测信号传输至第一开关阵列34，控制开关器件的导通或关断，使得振荡器中反相器的负载电容的容值增大，以减小振荡器的输出频率，进而再通过锁相环的闭环反馈控制自适应地调整驱动控制信号，使得驱动控制信号处于预设电位区间内。
51.可选的，图7为本发明实施例提供的又一种锁相环装置部分结构示意图，如图7所示，监测控制器30包括第二监测组件35及第二开关阵列36；第二监测组件35包括第二输入端x2、至少两个第二输出端y2，其中，第二输入端y2连接功率管21的输出端，以获取采样信号；各第二输出端y2输出二进制的第二检测信号；第二开关阵列36中的每一开关器按照所接收到的第二检测信号中的信号位调整通断状态，以调整振荡器40中的电参数，以使锁相环装置达到锁定状态并维持在锁定状态。
52.其中，振荡器40中的电参数包括反相器的负载电容的容值。
53.具体的，第二监测组件35通过第二输入端x2获取功率管21的输出端的信号，即电源信号，第二监测组件35内部预设由对于电源信号对应的电位区间，该电位区间为(x2_min，x2_max)，其中，x2_min为电源信号下限值，x2_max为电源信号上限值。如此，第二监测组件35将获取到的采样信号(即电源信号)与将电位区间进行比较，然后通过第二输出端y2输出比较结果，即二进制的第二检测信号。可以理解的，第二输出端y2包括第三子输出端y21和第四子输出端y22，每个子输出端输出一个位信号，然后得到二进制的第二检测信号。再然后，第二开关阵列36中的每个开关根据第二检测信号进行导通或关断，例如，第二检测信号中的“0”控制开关器件关断，第二检测信号中的“1”控制开关器件导通。如此，二进制的第二检测信号可实现对第二开关阵列36进行导通或关断的操作，进而可以实现对振荡器40中反相器的负载电容的容值的大小进行调整，使得振荡器40一直工作在正常工作电压下，进而使得锁相环装置始终处于锁定状态，提高锁相环的稳定性和精确性。
54.示例性的，当第二监测组件35获取到的电源信号的电压值小于或等于预设的电源信号下限值x2_min时，则说明电源信号过小导致振荡器40输出频率减小，如此将影响锁相环频率检测的精确性以及锁相环的稳定性。对于振荡器由rc振荡电路集成而成，本领域技术人员可知振荡频率与电容成负相关，此时通过第二输出端输出的第二检测信号传输至第二开关阵列36，控制开关器件的导通或关断，使得振荡器中反相器的负载电容的容值减小，以增大振荡器的输出频率，进而再通过锁相环的闭环反馈控制自适应地调整电源信号，使得电源信号处于预设电位区间内。同理，当第二监测组件35获取到的电源信号的电压值大于或等于预设的电源信号上限值x2_max时，则说明电源信号过大导致振荡器40输出频率增大，此时通过第二输出端输出的第二检测信号传输至第二开关阵列36，控制开关器件的导通或关断，使得振荡器中反相器的负载电容的容值增大，以减小振荡器的输出频率，进而再
通过锁相环的闭环反馈控制自适应地调整电源信号，使得电源信号处于预设电位区间内。
55.需要说明的是，第一开关阵列34和第二开关阵列36中的具体的开关器件的结构本发明实施例不做限定，通过控制第一开关阵列34或第二开关阵列36中每个开关器件的导通和关断，可使得振荡器40中的电参数(即反相器的负载电容的容值)增大或减小。
56.可以理解的，在第一监测组件33和第二监测组件35获取到的采样信号均位于预设的电位区间内时，第一输出端y1输出的二进制的第一检测信号和第二输出端输出的第二检测信号均无法调整振荡器40中的电参数(即保持振荡器中反相器是负载电容的容值不变)，如此，使得锁相环装置持续稳定在锁定状态，提高锁相环的稳定性。
57.基于同一构思，本发明实施例还提供了一种锁相环装置的锁定方法，该锁相环装置包括第一电源、和由第一电源供电的振荡器，图8为本发明实施例提供的一种锁相环装置的锁定方法的流程图，结合图2和图8所示，主要包括以下步骤：
58.s801、采集第一电源，以产生采样信号。
59.s802、利用预设的电位区间检测采样信号，以及根据检测结果来调整振荡器的电参数，以使锁相环装置达到锁定状态。
60.本实施例中，通过采集第一电源，以产生采样信号，以实时监测第一电源的工作情况，然后利用预设的电位区间检测采样信号，将获取到的采样信号与预设的电位区间进行比对，以监测采样信号是否超出预设的电位区间，并根据采样信号与电位区间的上下限的关系输出检测结果，进而根据检测结果来调整振荡器的电参数，保证第一电源为振荡器提供的电信号是正常的，从而使得振荡器输出的频率可以准确跟随锁相环装置的参考信号频率，使得锁相环装置达到锁定状态，提高锁相环装置的稳定性和精确性。
61.可选的，图9为本发明实施例提供的另一种锁相环装置的锁定方法的流程图，如图9所示，在上述步骤s802中，利用预设的电位区间检测采样信号，包括：比较采样信号与电位区间的阈值上限(又称上限)，以及比较采样信号与电位区间的阈值下限(又称下限)，并输出反映各比较结果的检测结果。因此，该方法具体包括以下步骤：
62.s901、采集第一电源，以产生采样信号。
63.其中，采样信号包括第一电源的控制端的电信号和/或第一电源的输出端的电信号。具体的，参考图2，第一电源的控制端的电信号为基于锁相环电路所接收的参考信号和反馈信号的频率相位偏差而生成的驱动控制信号，第一电源的输出端的电信号为向振荡器提供电源信号。
64.s902、比较采样信号与电位区间的阈值上限，以及比较采样信号与电位区间的阈值下限，并输出反映各比较结果的检测结果，以及根据检测结果来调整振荡器的电参数，以使锁相环装置达到锁定状态。
65.其中，电参数包括电容参数，可以理解的，振荡器中通常设置有电容阵列，通过改变电容阵列的电容参数使得振荡器的输出频率发生改变。
66.具体的，通过采集第一电源，以产生采样信号，然后将采样信号分别与电位区间的阈值上限和阈值下限进行比较，并输出检测结果，例如二进制信号，如此，根据检测结果确定采样信号是否超处电位区间。当判定采样信号中的第一电源的控制端的电信号和第一电源的输出端的电信号均未超出与其对应的预设电位区间时，控制振荡器中的电容参数保持不变，使锁相环装置维持在锁定状态。
67.然而，当判定第一电源的控制端的电信号小于或等于对应电位区间的阈值下限，或者第一电源的输出端的电信号小于或等于对应电位区间的阈值下限时，说明振荡器在电压作用下导致输出的频率减小，如此，需要调整电容参数减小，以增大振荡器的输出频率，并通过锁相环的反馈控制采样信号恢复至预设电压区间内。当判定第一电源的控制端的电信号大于或等于对应电位区间的阈值上限，或者第一电源的输出端的电信号大于或等于对应电位区间的阈值上限时，说明振荡器在电压作用下导致输出的频率增大，如此，需要调整电容参数增大，以减小振荡器的输出频率，并通过锁相环的反馈控制采样信号恢复至预设电压区间内。因此，通过调整振荡器中的电容参数，可保证振荡器正常工作，使得锁相环装置始终工作在锁定状态，进而提高锁相环装置的稳定性和精确性。
68.此外，本发明实施例还提供了一种雷达系统，图10为本发明实施例提供的一种雷达系统的结构示意图，如图10所示，该系统包括信号发射电路1，用于产生射频发射信号，并利用射频发射信号发射探测周围物体的探测信号波；其中，探测信号波经物体反射而形成回波信号；信号接收电路2，耦接于信号发射电路，用于将回波信号转换成射频接收信号，并在时钟信号的控制下，利用射频发射信号将射频接收信号处理成基带数字信号并予以输出；时钟电路3，包含上述任意实施例中的锁相环装置，利用锁相环装置产生所述时钟信号。
69.可选的，继续参考图10，该系统还包括：信号处理模块4，耦接时钟电路3和信号接收电路2，用于在时钟信号的控制下，对基带数字信号进行信号处理，以输出反映雷达系统与所探测物体之间的测量信息。
70.具体的，信号接收电路1包括锁相环电路、射频驱动电路、和发射天线。其中锁相环电路将信号源的脉冲信号转换成连续调频的射频信号，并通过射频驱动电路放大处理成射频发射信号，利用发射天线将射频发射信号转换成用于探测周围物体的探测信号波。探测信号波经位于探测范围内的物体反射而形成回波信号波。
71.信号接收电路2包括接收天线、混频电路、滤波电路、和模数转换电路。其中，接收天线接收回波信号波并将回波信号转换成射频接收信号，混频电路利用射频发射信号将射频接收信号进行混频处理。滤波电路连接混频电路以输出中频信号。模数转换电路接收中频信号，并在时钟信号的控制下，将所述中频信号转换成基带数字信号并予以输出。
72.信号处理模块4通过波束形成算法、信号检测或测量算法等算法，对接收到的基带数字信号进行进一步的处理分析，以计算出探测物体的方位、速度、距离等测量信息。如此，实现对探测物体的测距、测速或成像等操作。
73.需要说明的是，上述雷达系统的具体类型本发明实施例不做特殊限定，可以是毫米雷达系统，应用于自动驾驶、工业自动化以及安检等领域中。
74.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
技术特征：1.一种锁相环装置，其特征在于，包括：滤波器、第一电源、监测控制器和振荡器；所述滤波器的输出端耦接所述第一电源的控制端，用于提供基于所述锁相环装置所接收的参考信号和反馈信号的频率相位偏差而生成的驱动控制信号；其中，所述反馈信号是所述锁相环装置所输出的倍频信号经分频处理后得到的；所述第一电源耦接所述滤波器和所述振荡器，用于根据所述驱动控制信号向所述振荡器提供电源信号；所述监测控制器耦接所述第一电源以获取采样信号，用于通过检测所述采样信号，来调整所述振荡器的电参数，以使所述锁相环装置达到锁定状态并持续维持在所述锁定状态。2.根据权利要求1所述的锁相环装置，其特征在于，所述监测控制器包括：监测电路，耦接于所述第一电源，用于利用预设的电位区间，监测所述采样信号，并输出反映所述采样信号与所述电位区间的电位关系的检测信号；控制电路，耦接于所述第一电源，用于按照所述检测信号调整所述振荡器的电参数。3.根据权利要求2所述的锁相环装置，其特征在于，所述检测信号为二进制信号；所述监测电路包含至少两个输出端，每一输出端输出所述检测信号的一个位信号。4.根据权利要求1所述的锁相环装置，其特征在于，所述振荡器包括：反相器，耦接于所述第一电源；电容阵列，通过所述监测控制器耦接于所述反相器，按照所述监测控制器所输出的控制信号调整其容性电参数；其中，所述控制信号是所述监测控制器通过检测所述采样信号而生成的。5.根据权利要求1-4中任一所述的锁相环装置，其特征在于，所述第一电源包括：功率管，其控制端耦接于所述第一电源的控制端；电流源，通过所述功率管耦接所述振荡器，用于向所述振荡器输出电源信号。6.根据权利要求5所述的锁相环装置，其特征在于，所述监测控制器包括第一监测组件及第一开关阵列；所述第一监测组件包括第一输入端、至少两个第一输出端，其中，所述第一输入端连接所述功率管的控制端，以获取采样信号；各所述第一输出端输出二进制的第一检测信号；所述第一开关阵列中的每一开关器件按照所接收到的第一检测信号中的信号位调整通断状态，以调整所述振荡器的电参数，以使所述锁相环装置达到锁定状态并维持在所述锁定状态。7.根据权利要求5所述的锁相环装置，其特征在于，所述监测控制器包括第二监测组件及第二开关阵列；所述第二监测组件包括第二输入端、至少两个第二输出端，其中，所述第二输入端连接所述功率管的输出端，以获取采样信号；各所述第二输出端输出二进制的第二检测信号；所述第二开关阵列中的每一开关器按照所接收到的第二检测信号中的信号位调整通断状态，以调整所述振荡器中的电参数，以使所述锁相环装置达到锁定状态并维持在所述锁定状态。8.一种锁相环装置的锁定方法，其特征在于，所述锁相环装置包括第一电源、和由所述第一电源供电的振荡器，其中，所述方法包括：
采集所述第一电源，以产生采样信号；利用预设的电位区间检测所述采样信号，以及根据检测结果来调整所述振荡器的电参数，以使所述锁相环装置达到锁定状态。9.根据权利要求8所述的锁相环装置的锁定方法，其特征在于，利用预设的电位区间检测所述采样信号，包括：比较所述采样信号与所述电位区间的阈值上限，以及比较所述采样信号与所述电位区间的阈值下限，并输出反映各比较结果的检测结果。10.根据权利要求9所述的锁相环装置的锁定方法，其特征在于，所述采样信号包括：第一电源的控制端的电信号和/或第一电源的输出端的电信号。11.根据权利要求9所述的锁相环装置的锁定方法，其特征在于，所述电参数包括：电容参数。12.一种雷达系统，其特征在于，包括：信号发射电路，用于产生射频发射信号，并利用所述射频发射信号发射探测周围物体的探测信号波；其中，所述探测信号波经物体反射而形成回波信号波；信号接收电路，耦接于所述信号发射电路，用于将所述回波信号波转换成射频接收信号，并在时钟信号的控制下，利用所述射频发射信号将所述射频接收信号处理成基带数字信号并予以输出；时钟电路，包含如权利要求1-7中任一所述的锁相环装置，利用所述锁相环装置产生所述时钟信号。13.根据权利要求12所述的雷达系统，其特征在于，还包括：所述信号处理模块，耦接所述时钟电路和信号接收电路，用于在所述时钟信号的控制下，对所述基带数字信号进行信号处理，以输出反映所述雷达系统与所探测物体之间的测量信息。
技术总结本发明实施例公开了一种锁相环装置、锁相环装置的锁定方法及雷达系统，包括滤波器、第一电源、监测控制器和振荡器；滤波器的输出端耦接第一电源的控制端，用于提供基于锁相环装置所接收的参考信号和反馈信号的频率相位偏差而生成的驱动控制信号；其中，反馈信号是锁相环装置所输出的倍频信号经分频处理后得到的；第一电源耦接滤波器和振荡器，用于根据驱动控制信号向振荡器提供电源信号；监测控制器耦接第一电源以获取采样信号，用于通过检测采样信号，来调整振荡器的电参数，以使锁相环装置达到锁定状态并持续维持在锁定状态。本发明实施例，以实现锁相环始终处于锁定状态，且锁相环中的压控振荡器一直工作在正常工作电压下，提高锁相环的稳定性和精确性。提高锁相环的稳定性和精确性。提高锁相环的稳定性和精确性。
技术研发人员：张耀耀 周文婷
受保护的技术使用者：加特兰微电子科技（上海）有限公司
技术研发日：2022.04.18
技术公布日：2022/7/5
