本發明涉及通信技術領域，更具體地說，涉及一種頻率產生單元及減小頻率鎖定時間的方法。

背景技術：

鎖定時間是無線通訊產品的一項重要指示，在無線通訊領域，射頻信號需要由頻率產生單元產生，且由基帶系統控制頻率產生單元產生所需要的頻率，而頻率產生單元鎖定時間的長短直接關系產品性能。

在現在的頻率產生單元中，對頻率的產生及鎖定常見的做法有一種是增加預配置電路以提供頻率鎖定過程中所需的預置電壓，另一種是通過加入輔助控制電壓改變等效電容以及設定預置的CV(控制電壓)曲線，這兩種方法均可以實現對頻率的鎖定，但是都存在相應的缺陷，對頻率鎖定的時間仍不能得到較好的改善。如第一種方法是使用預置電壓固定為壓控振蕩器(VCO)頻率范圍對應CV的中間值，這種方法采用固定預置CV中間值電壓，不能對全頻段有效，且鎖定頻率越靠頻段兩端，誤差越大。第二種方法的CV曲線是根據算法計算得到的，所獲得的CV值不夠精確，且CV曲線固定后，隨著環境的變化及機器的老化，CV曲線將越發偏離實際的CV電壓。因此，需要提出一種改進的頻率鎖定時間的方法。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種頻率產生單元及減小頻率鎖定時間的方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種頻率產生單元包括微控制器、環路濾波器、壓控振蕩器以及鎖相環芯片，還包括數模轉換電路；

所述數模轉換電路與所述微控制器連接；

所述微控制器在接收到頻率鎖定信號后導通所述數模轉換電路，通過所述數模轉換電路將初始壓控電壓傳輸至所述環路濾波器作為預置電壓加在所述壓控振蕩器上，所述壓控振蕩器根據所述預置電壓輸出射頻信號至所述鎖相環芯片；

所述微控制器還在接收到頻率鎖定信號后向所述鎖相環芯片發送頻率設置信號，所述鎖相環芯片根據所述頻率設置信號中的頻率和所述射頻信號中的頻率進行比較，根據比較結果輸出脈沖信號至所述環路濾波器，以調整通過所述環路濾波器加在所述壓控振蕩器上的電壓，實現頻率鎖定。

在本發明所述的頻率產生單元中，優選地，所述頻率產生單元還包括與所述微控制器連接的模數轉換電路，所述鎖相環芯片在完成頻率鎖定后輸出指示信號至所述微控制器，所述微控制器根據所述指示信號導通所述模數轉換電路，讀取所述鎖相環芯片完成頻率鎖定后穩定在所述環路濾波器上的鎖定壓控電壓并保存在所述微控制器中作為下一次頻率鎖定時的初始壓控電壓。

在本發明所述的頻率產生單元中，優選地，所述頻率產生單元還包括與所述微控制器連接的模數轉換電路，所述微控制器在預設時間段后導通所述模數轉換電路，讀取所述鎖相環芯片完成頻率鎖定后穩定在所述環路濾波器上的鎖定壓控電壓并保存在所述微控制器中作為下一次頻率鎖定時的初始壓控電壓。

在本發明所述的頻率產生單元中，優選所述頻率產生單元還包括：

第一開關，連接在所述模數轉換電路和所述環路濾波器之間，用于在所述微控制器在預設時間段后或接收所述鎖相環芯片輸出的指示信號后導通，將所述鎖相環芯片完成頻率鎖定后穩定在所述環路濾波器上的所述鎖定壓控電壓通過所述模數轉換電路返回至所述微控制器；

第二開關，連接在所述數模轉換電路和所述環路濾波器之間，用于在所述微控制器接收到頻率鎖定信號時導通，將所述初始壓控電壓通過所述數模轉換電路傳輸至所述環路濾波器作為預置電壓。

在本發明所述的頻率產生單元中，優選所述數模轉換電路為設置在所述微控制器內部的電路或設置在所述微控制器外部的電路；

所述模數轉換電路為設置在所述微控制器內部的電路或設置在所述微控制器外部的電路。

本發明還提供一種減小頻率鎖定時間的方法，包括以下步驟：

S1、當接收到頻率鎖定信號后，對初始壓控電壓進行數模轉換處理，生成供后續環路濾波處理的預置電壓；

S2、接收所述預置電壓并基于所述預置電壓進行振蕩處理輸出射頻信號；

S3、在接收到頻率鎖定信號后同時發送頻率設置信號，根據所述頻率設置信號及所述射頻信號進行比較，根據比較結果輸出脈沖信號以調整經環路濾波處理的電壓，實現頻率鎖定。

在本發明所述的減小頻率鎖定時間的方法中，優選地，還包括以下步驟：

在步驟S3結束后，輸出指示信號，基于所述指示信號讀取鎖定壓控電壓并保存，其中，

所述鎖定壓控電壓作為下一次頻率鎖定時的初始壓控電壓；

所述鎖定壓控電壓為在頻率鎖定完成后形成的穩定電壓。

在本發明所述的減小頻率鎖定時間的方法中，優選地，還包括以下步驟：

在預設時間段后，讀取鎖定壓控電壓并保存，其中，所述鎖定壓控電壓作為下一次頻率鎖定時的初始壓控電壓；

所述鎖定壓控電壓為在頻率鎖定完成后形成的穩定電壓。

在本發明所述的減小頻率鎖定時間的方法中，優選地，還包括以下步驟：在讀取所述鎖定壓控電壓時，對所述鎖定壓控電壓進行模數轉換處理。

實施本發明的頻率產生單元及減小頻率鎖定時間的方法，具有以下有益效果：本發明的頻率產生單元包括微控制器、環路濾波器、壓控振蕩器以及鎖相環芯片；及與微控制器連接的數模轉換電路，其中，微控制器在接收到頻率鎖定信號后導通數模轉換電路，通過數模轉換電路將初始壓控電壓傳輸到環路濾波器作為預置電壓；同時向鎖相環芯片發送頻率設置信號，由鎖相環芯片完成頻率鎖定。本發明的頻率產生單元通過將初始壓控電壓經數模轉換處理后直接傳輸到環路濾波器作為頻率鎖定的預置電壓，預置電壓更加精確，從而有效降低頻率鎖定時間，同時可保證在機器的整個生命周期中鎖定時間不受機器老化的影響，也不受環境的影響，提高了頻率產生單元頻率的穩定性，在不同環境下均適用。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發明頻率產生單元的結構示意圖；

圖2是本發明頻率產生單元第一實施例的電路原理圖；

圖3是本發明減小頻率鎖定時間的方法第一實施例流程圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。

如圖1所示，在本發明的頻率產生單元的結構示意圖中，該頻率產生單元包括微控制器10、環路濾波器14、壓控振蕩器15以及鎖相環芯片11，還包括數模轉換電路12(也稱為DAC電路)，其中，DAC電路12與微控制器10連接；微控制器10在接收到頻率鎖定信號后導通DAC電路12，通過DAC電路12將初始壓控電壓傳輸至環路濾波器14作為預置電壓加在壓控振蕩器15上，壓控振蕩器15根據預置電壓輸出射頻信號至鎖相環芯片11。具體地，微控制器10在接收到頻率鎖定信號后導通DAC電路12，通過DAC電路12對初始壓控電壓進行數模轉換處理后，再將經過數模轉換處理的初始壓控電壓傳輸至環路濾波器14作為預置電壓加在壓控振蕩器15上。壓控振蕩器15根據預置電壓產生振蕩反應，輸出與預置電壓對應的射頻信號至鎖相環芯片11。優選地，DAC電路12對初始壓控電壓的數模轉換處理只需要幾微秒，完成數模轉換處理后，微控制器10關斷DAC電路。在本發明的實施例中，由于在完成數模轉換處理后，微控制器10關斷DAC電路，從而避免了對后續的電路工作產生干擾或影響。

可以理解地，在本發明的實施例中，頻率鎖定信號包括：當設備在上電開機、信道切換時或者用戶進行主動設置變更等發生狀態變化時外部電路給微控制器10發出的頻率鎖定信號；或者，當設備在當前信道工作時，在后續的使用過程中需要進行頻率鎖定的操作時外部電路給微控制器10發出的頻率鎖定信號。進一步地，在本發明的實施例中，狀態變化的情況不僅僅局限于前述所羅列的情況，還有其他情況，當狀態變化情況發生時，微控制器10都會接收到一個頻率鎖定信號，并告知微控制器下一次狀態所需的設置信息，包括設置頻率等。

在本發明的實施例中，初始壓控電壓即為設備在當前工作狀態時，通過本發明的頻率鎖定保存起來的和當前工作狀態相對應的鎖定電壓，即CV電壓。

進一步地，微控制器10還在接收到頻率鎖定信號后向鎖相環芯片11發送頻率設置信號，鎖相環芯片11根據頻率設置信號中的頻率和射頻信號中的頻率進行比較，根據比較結果輸出脈沖信號至環路濾波器15，以調節通過環路濾波器14加在壓控振蕩器15上的電壓，最終實現頻率鎖定。具體地，若壓控振蕩器15輸出的射頻信號中的頻率比頻率設置信號中的頻率小，則增大壓控振蕩器15上的電壓，即輸出相應的脈沖信號至環路濾波器14，以增大經過環路處理后加在壓控振蕩器15上的電壓；若壓控振蕩器15輸出的射頻信號中的頻率比頻率設置信號中的頻率大，則減小壓控振蕩器15上的電壓，直到壓控振蕩器15輸出的射頻信號中的頻率與微控制器10所設定的頻率(即發送給鎖相環芯片的頻率設置信號中的頻率)相等時，加在壓控振蕩器上的電壓保持穩定，即鎖相環芯片11完成頻率鎖定，頻率產生單元進入鎖定狀態。

可以理解地，從微控制器10發送頻率設置信號給鎖相環芯片11，告知鎖相環芯片11設定的頻率開始，直到壓控振蕩器穩定的輸出所設定的頻率為止，需要一定的鎖定時間(在現有的設計中，這個鎖定時間一般為幾個毫秒)，很明顯，這個過程越短越好。本發明的頻率產生單元，在需要進行頻率鎖定時，即在當前工作狀態需要進行頻率鎖定或者狀態發生變化(如設備上電開機或信道切換等)，本發明的頻率產生單元主動的、提前對壓控振蕩器15進行一次鎖定，即通過讀取穩定的CV電壓并保存起來作為下一次頻率鎖定的預置電壓，即本發明所指的初始壓控電壓。

在一些實施例中，本發明的頻率產生單元還包括與微控制器10連接的模數轉換電路16(也稱為ADC電路)，鎖相環芯片11在完成頻率鎖定后輸出指示信號至微控制器10，微控制器10根據指示信號導通ADC電路12，讀取鎖相環芯片11完成頻率鎖定后穩定在環路濾波器14上的鎖定壓控電壓，并保存在微控制器10中作為下一次頻率鎖定時的初始壓控電壓?？梢岳斫獾?，當鎖相環芯片11完成頻率鎖定后，鎖相環芯片11將經過調節且與微控制器10設定的頻率相等的比較信號加在環路濾波器14上，通過為環路濾波器中的電容進行充電使得環路濾波器輸出的電壓為完成頻率鎖定后穩定輸出的壓控電壓，即鎖定壓控電壓，微控制器10通過ADC電路16讀取環路濾波器14上的鎖定壓控電壓，并經ADC電路16進行模數轉換處理后直接讀取到微控制器10中并保存，在微控制器10接收到頻率鎖定信號時，將此鎖定壓控電壓作為下一次頻率鎖定時的初始壓控電壓。

在一些實施例中，本發明的頻率產生單元中的微控制器10在預設時間段后導通ADC電路16，讀取鎖相環芯片11完成頻率鎖定后穩定在環路濾波器14上的鎖定壓控電壓并保存在微控制器10中作為下一次頻率鎖定時的初始壓控電壓。可以理解地，預設時間段為微控制器10在發送頻率設置信號給鎖相環芯片11后所維持的一個時間段。在本發明的實施例中，預設時間段通常設定為幾個毫秒，且該預設時間段大于鎖相環芯片11的鎖定時間，以確保微控制器通過ADC電路16讀取的鎖定壓控電壓為壓控振蕩器15穩定的鎖定壓控電壓，即壓控振蕩器15輸出的頻率與微控制器10設定的頻率相等，CV電壓保持穩定。在本發明的實施例中ADC電路16對鎖定壓控電壓進行模數轉換處理的過程通常為幾微秒。另外，在本實施例中，微控制器10是在發出頻率設置信號后經過預設的時間段即主動地導通ADC電路16進而讀取鎖定壓控電壓。

在一些實施例中，本發明的頻率產生單元還包括第一開關17，第一開關17連接在ADC電路16和環路濾波器14之間，用于在微控制器10在預設時間段后或接收到鎖相環芯片11輸出的指示信號后導通，將鎖相環芯片11完成頻率鎖定后穩定在環路濾波器14上的鎖定壓控電壓通過ADC電路16返回至微控制器10?？梢岳斫獾兀斘⒖刂破?0接收到鎖相環芯片11輸出的指示信號后，微控制器10向第一開關17發送控制信號，使第一開關17導通，從而使ADC電路16與環路濾波器14，同時向ADC電路16發送使能信號，啟動ADC電路16，通過ADC電路16讀取穩定在環路濾波器14上的鎖定壓控電壓并進行模數轉換處理，在完成模數轉換處理后，將經過模數轉換處理的鎖定壓控電壓輸入微控制器10并保存在微控制器中作為下一次狀態變化的初始壓控電壓。

在一些實施例中，本發明的頻率產生單元還包括第二開關14，第二開關14連接在DAC電路12與環路濾波器14之間，用于在微控制器10接收到頻率鎖定信號時導通，將初始壓控電壓通過DAC電路12傳輸至環路濾波器14作為預置電壓?？梢岳斫獾?，微控制器10在接收到頻率鎖定信號后，即向第二開關13發送控制信號導通第二開關13，使DAC電路12與環路濾波器14連通，且同時向DAC電路12輸出使能信號，啟動DAC電路12，進而將初始壓控電壓寫入DAC電路12中，通過DAC電路12進行數模轉換處理并將經數模轉換處理后的初始壓控電壓傳輸至環路濾波器14，通過為環路濾波器14中的電容充電使得環路濾波器14輸出的電壓作為壓控振蕩器15的預置電壓?？梢岳斫獾兀谶@個過程中，第一開關17是斷開的，即ADC轉換電路16不工作。當DAC完成對初始壓控電壓的數模轉換處理后，微控制器10關斷DAC電路。在本發明的實施例中，由于在完成數模轉換處理后，微控制器10關斷DAC電路，從而避免了對后續的工作電路產生影響。

在一些實施例中，本發明的頻率產生單元中的DAC電路12可以為設置在微控制器10內部的電路也可以為設置在微控制器10外部的電路，圖1中示出的結構圖只是作為示意圖，并不限定本發明DAC電路12在實際電路中的設計，通常可根據電路設計需求對DAC電路12進行靈活選擇確定。

在一些實施例中，本發明的頻率產生單元中的ADC電路16可以為設置在微控制器10內部的電路也可以為設置在微控制器10外部的電路，圖1中示出的結構圖只是作為示意圖，并不限定本發明ADC電路16在實際電路中的設計，通常可根據電路設計需求對ADC電路16進行靈活選擇確定。

在本發明的頻率產生單元中，微控制器10在鎖相環芯片11每一次完成頻率鎖定后保存的鎖定壓控電壓都是作為下一次頻率鎖定時的初始壓控電壓(即經處理后作為壓控振蕩器15的預置電壓)。且當接收到頻率鎖定信號后，都會再次執行一次頻率鎖定過程，從而達到始終保持壓控振蕩器15的CV電壓與當前環境相適應。另外，每次微控制器10保存的鎖定壓控電壓都會覆蓋前一次保存的值，且每個信道都對應保存一個發射鎖定壓控電壓和一個接收鎖定壓控電壓，對于每個信道的頻率鎖定過程都進行兩遍，即分別對發射和接收進行一次頻率鎖定，以確保壓控振蕩器15輸出穩定的壓控電壓。

本發明的頻率產生單元是在接收到頻率鎖定信號后，主動的、提前對壓控振蕩器15進行一遍鎖定，通過ADC電路16讀取穩定的鎖定電壓并保存起來(這個程通常也是毫秒級的，在使用過程中一般感受不到)；保存起來的鎖定電壓由DAC電路12進行數模轉換處理后輸出到環路濾波器14上，通過環路濾波器14加在壓控振蕩器15上作為頻率鎖定的預置電壓，從而對壓控振蕩器15的鎖定，降低頻率鎖定的時間。具體地，由于通過ADC電路16讀取并保存在微控制器10中的鎖定壓控電壓是設備“稍早前”(例如，上一次狀態變化后)實際工作的、穩定鎖定時的穩定在壓控振蕩器的電壓，因此，當這個相對精確的鎖定壓控電壓作為下一次狀態工作(即頻率鎖定)的壓控振蕩器15的預置電壓時，壓控振蕩器15輸出的射頻信號中的頻率就與微控制器10設定的頻率(頻率設置信號中的頻率)非常接近，此時，鎖相環芯片11只需再做很小的調整工作就可以使壓控振蕩器15輸出的射頻信號中的頻率與設定的頻率相等，當壓控振蕩器15輸出的射頻信號中的頻率與設定的頻率相等時，壓控振蕩器15即輸出穩定的頻率，完成頻率鎖定，從而大大縮短了系統的頻率鎖定時間?？梢岳斫獾?，鎖相環芯片11將頻率設置信號中的頻率與壓控振蕩器15輸出的射頻信號中的頻率進行比較，根據比較結果輸出脈沖信號，此脈沖信號用于調整通過環路濾波器14加在壓控振蕩器15上的電壓，壓控振蕩器15再輸出相應的射頻信號反饋給鎖相環芯片11，鎖相環芯片11再將射頻信號中的頻率與頻率設置信號中的頻率進行比較，并輸出相應的脈沖信號，如此進行閉環的調控，直至壓控振蕩器15反饋給鎖相環芯片11的射頻信號中的頻率與頻率設置信號中的頻率相等，此時，在環路濾波器14上才會形成穩定的壓控電壓，即鎖定壓控電壓，最終完成頻率鎖定。優選地，本發明的頻率產生單元在頻率鎖定過程中，鎖定時間可以降低到1.5ms，或者還可以降低到比1.5ms低，遠低于現有電路的頻率鎖定。而且本發明的壓控振蕩器15的預置電壓是設備在實際工作時“稍早前”的壓控振蕩器15穩定時的鎖定壓控電壓，因此，在設備的整個生命周期中，鎖定時間不會受器件老化的影響，例如，在設備的生命周期中，會經歷不同的環境溫度、長時間使用，設備也會不斷老化，這些因素都會使同一臺設備相同頻率的鎖定電壓發生變化(即壓控振蕩器15穩定時的CV電壓)。由此可知，本發明的頻率產生單元的頻率鎖定更精確，鎖定時間更短，且不受現有設備硬件條件變化的影響。

如圖2所示，為本發明頻率產生單元第一實施例的電路原理圖。具體地，當微控制器10接收到頻率鎖定信號后，微控制器10的CVwrite引腳輸出控制信號到第二開關13，將經過DAC電路12進行數模轉換處理后的初始壓控電壓傳輸至環路濾波器14中，對環路濾波器14中的電容C918進行充電，電容C918充電結束后，電容C918上的電壓加至壓控振蕩器15上作為壓控振蕩器15的進行鎖定的預置電壓。壓控振蕩器15根據預置電壓產生振蕩頻率輸出射頻信號返回至鎖相環芯片11；與此同時，微控制器10向鎖相環芯片11發送頻率設置信號，鎖相環芯片11根據壓控振蕩器15返回的射頻信號中的頻率與頻率設置信號中的頻率，將兩者進行比較，根據比較結果進行調節，使壓控振蕩器15輸出的射頻信號中的頻率與頻率設置信號中的頻率相等，完成頻率鎖定。在頻率鎖定結束后鎖相環芯片11通過LD引腳輸出指示信號至微控制器10，提示微控制器10鎖定完成，微控制器10在接收到指示信號后即導通第一開關17，即微控制器10通過CVread引腳向第一開關17輸出控制信號，控制第一開關導通，通過第一開關17將穩定在環路濾波器上的鎖定壓控電壓傳輸至ADC電路16，由ADC電路16對鎖定壓控電壓進行模數轉換處理后讀取到微控制器10并保存起來，作為頻率鎖定的初始壓控電壓。

可以理解地，第一開關17由開關芯片U106及其周邊電路組成，開關芯片U106為快速開關芯片，可采用型號為FSA66的開關芯片來實現，其中PIN4引腳由微控制器10鎖定壓控電壓讀取引腳控制，當接收到該控制信號后，開關芯片U106的PIN1引腳輸入的電壓為鎖相環芯片11完成頻率鎖定后穩定在環路濾波器14上的鎖定壓控電壓，經PIN3引腳輸出給微控制器10。

第二開關12由開關芯片U107及其周邊電路組成，開關芯片U107為快速開關芯片，可采用型號為FSA66的開關芯片來實現，其中PIN4引腳由微控制器10初始壓控電壓寫入引腳控制，當接收到寫入引腳輸出的控制信號后，開關芯片U107的PIN3引腳輸入的電壓為經DAC電路12進行數模轉換處理后的初始壓控電壓，并由PIN1引腳輸出給環路濾波器14，通過對環路濾波器14中的電容C918進行充電使得環路濾波器14輸出的電壓作為壓控振蕩器15的預置電壓。

如圖3所示，為本發明減小頻率鎖定時間的方法第一實施例的流程圖。該減小頻率鎖定時間的方法包括以下步驟：

S1、當接收到頻率鎖定信號后，對初始壓控電壓進行數模轉換處理，生成供后續環路濾波處理的預置電壓。

S2、接收預置電壓并基于預置電壓進行振蕩處理輸出射頻信號；

S3、在接收到頻率鎖定信號后的同時還發送頻率設置信號，根據頻率設置信號及射頻信號進行比較，根據比較結果輸出脈沖信號以調整經環路濾波處理的電壓，實現頻率鎖定。

在一些實施例中，還包括以下步驟：

在步驟S3結束后，輸出指示信號，基于指示信號讀取鎖定壓控電壓并保存，其中，鎖定壓控電壓作為下一次頻率鎖定時的初始壓控電壓；鎖定壓控電壓為在頻率鎖定完成后形成的穩定電壓。

在一些實施例中，還包括以下步驟：

在預設時間段后，讀取鎖定壓控電壓并保存，其中，鎖定壓控電壓作為下一次頻率鎖定時的初始壓控電壓；鎖定壓控電壓為在頻率鎖定完成后形成的穩定電壓。

在一些實施例中，還包括以下步驟：

在讀取鎖定壓控電壓時，對鎖定壓控電壓進行模數轉換處理。

在本發明的減小頻率鎖定時間的方法中，可采用圖1-圖2所示的頻率產生單元實現，頻率產生單元的具體結構不再贅述。具體地，

微控制10在接收到頻率鎖定信號后導通DAC電路12，通過DAC電路12將初始壓控電壓進行數模轉換處理后，再將經過數模轉換處理的初始壓控電壓傳輸至環路濾波器14作為預置電壓。優選地，DAC電路12對初始壓控電壓的數模轉換處理只需要幾微秒，完成數模轉換處理后，微控制器10關斷DAC電路。在本發明的實施例中，由于在完成數模轉換處理后，微控制器10即關斷DAC電路，從而避免了對后續的電路工作產生干擾或影響。

可以理解地，在步驟S1中，頻率鎖定信號包括：當設備在上電開機、信道切換時或者用戶進行主動設置變更等發生狀態變化時外部電路給微控制器10發出的頻率鎖定信號；或者，當設備在當前信道工作時，在后續的使用過程中需要進行頻率鎖定的操作時外部電路給微控制器10發出的頻率鎖定信號。進一步地，在本發明的實施例中，狀態變化的情況不僅僅局限于前述所羅列的情況，還有其他情況，當狀態變化情況發生時，都會接收到一個頻率鎖定信號，并告知下一次狀態所需的設置信息，包括設置頻率等。

在本發明的實施例中，初始壓控電壓即為設備在當前工作狀態時，通過本發明的頻率鎖定保存起來的和當前工作狀態相對應的鎖定電壓，即CV電壓。

進一步地，微控制器10還在接收到頻率鎖定信號后向鎖相環芯片11發送頻率設置信號，鎖相環芯片11根據頻率設置信號中的頻率和射頻信號中的頻率進行比較，根據比較結果輸出脈沖信號至環路濾波器15，以調節通過環路濾波器14加在壓控振蕩器15上的電壓，最終實現頻率鎖定。

具體地，若壓控振蕩器15輸出的射頻信號中的頻率比頻率設置信號中的頻率小，壓控振蕩器15上的電壓，即輸出相應的脈沖信號至環路濾波器14，以增大經過環路處理后加在壓控振蕩器15上的電壓；若壓控振蕩器15輸出的射頻信號中的頻率比頻率設置信號中的頻率大，則減小壓控振蕩器15上的電壓，直到壓控振蕩器15輸出射頻信號中的頻率與微控制器10所設定的頻率(即發送給鎖相環芯片的頻率設置信號中的頻率)相等時，加在壓控振蕩器上的電壓保持穩定，即鎖相環芯片11完成頻率鎖定，頻率產生單元進入鎖定狀態。

可以理解地，從微控制器10發送頻率設置信號給鎖相環芯片11，告知鎖相環芯片11設定的頻率開始，直到壓控振蕩器穩定的輸出所設定的頻率為止，需要一定的鎖定時間(在現有的設計中，這個鎖定時間一般為幾個毫秒)，很明顯，這個過程越短越好。本發明的頻率產生單元，在需要進行頻率鎖定時，即在當前工作狀態需要進行頻率鎖定或者狀態發生變化(如設備上電開機或信道切換等)，本發明的頻率產生單元主動的、提前對壓控振蕩器15進行一次鎖定，即通過讀取穩定的CV電壓并保存起來作為下一次頻率鎖定的預置電壓，即本發明所指的初始壓控電壓。

在步驟以下步驟中：

即在步驟S3結束后，輸出指示信號，基于指示信號讀取鎖定壓控電壓并保存。具體地，鎖相環芯片11在完成頻率鎖定后輸出指示信號至微控制器10，微控制器10根據指示信號導通ADC電路12，讀取鎖相環芯片11完成頻率鎖定后穩定在環路濾波器14上的鎖定壓控電壓，并保存在微控制器中，作為下一次頻率鎖定時的初始壓控電壓?？梢岳斫獾?，當鎖相環芯片11完成頻率鎖定后，鎖相環芯片11將經過調節且與微控制器10設定的頻率相等的比較信號加在環路濾波器14上，通過為環路濾波器中的電容進行充電使得環路濾波器輸出的電壓為完成頻率鎖定后穩定輸出的壓控電壓，即鎖定壓控電壓，微控制器10通過ADC電路16讀取環路濾波器14上的鎖定壓控電壓，并經ADC電路16進行模數轉換處理后直接讀取到微控制器10中并保存，在微控制器10接收到頻率鎖定信號時，將此鎖定壓控電壓作為下一次頻率鎖定時的初始壓控電壓。

在一些實施例中，在以下步驟中：

在預設時間段后，讀取鎖定壓控電壓并保存，其中，所述鎖定壓控電壓作為下一次頻率鎖定時的初始壓控電壓；所述鎖定壓控電壓為在頻率鎖定完成后穩定在環路濾波器14上的電壓。具體地，微控制器10在預設時間段后導通ADC電路16，讀取鎖相環芯片11完成頻率鎖定后穩定在環路濾波器14上的鎖定壓控電壓并保存在微控制器10中作為下一次頻率鎖定時的初始壓控電壓。可以理解地，預設時間段為微控制器10在發送頻率設置信號給鎖相環芯片11后所維持的一個時間段。在本發明的實施例中，預設時間段通常設定為幾個毫秒，且該預設時間段大于鎖相環芯片11的鎖定時間，以確保微控制器通過ADC電路16讀取的鎖定壓控電壓為壓控振蕩器15穩定的鎖定壓控電壓，即壓控振蕩器15輸出的頻率與微控制器10設定的頻率相等，CV電壓保持穩定。在本發明的實施例中ADC電路16對鎖定壓控電壓進行模數轉換處理的過程通常為幾微秒。另外，在本實施例中，微控制器10是在發出頻率設置信號后經過預設的時間段即主動地導通ADC電路16進而讀取鎖定壓控電壓。

本發明的減小頻率鎖定時間的方法是在接收到頻率鎖定信號時，主動的、提前對進行一遍鎖定，通過讀取穩定的CV電壓并保存起來(這個程通常也是毫秒級的，在使用過程中一般感受不到)；保存起來的CV電壓由進行數模轉換處理后經濾波電路或濾波器進行濾波后再輸出，通過濾波電路或濾波器輸出后作為鎖定過程的預置電壓，從而完成鎖定，降低頻率鎖定的時間。具體地，由于通過模數轉換處理后讀取并保存CV電壓是設備“稍早前”(例如，上一次狀態變化后)實際工作的、穩定鎖定時的CV電壓，因此，當這個相對精確的CV電壓作為下一次狀態工作(即頻率鎖定)的預置電壓時，輸出的射頻信號中的頻率就與設定的頻率(頻率設置信號中的頻率)非常接近，此時，只需再做很小的調整工作就可以使輸出的射頻信號中的頻率與設定的頻率相等，即輸出穩定的頻率，完成頻率鎖定，從而大大縮短了系統的頻率鎖定時間。可以理解地，鎖相環芯片11將頻率設置信號中的頻率與壓控振蕩器15輸出的射頻信號中的頻率進行比較，根據比較結果輸出脈沖信號，此脈沖信號用于調整通過環路濾波器14加在壓控振蕩器15上的電壓，壓控振蕩器15再輸出相應的射頻信號反饋給鎖相環芯片11，鎖相環芯片11再將射頻信號中的頻率與頻率設置信號中的頻率進行比較，并輸出相應的脈沖信號，如此進行閉環的調控，直至壓控振蕩器15反饋給鎖相環芯片11的射頻信號中的頻率與頻率設置信號中的頻率相等，此時，在環路濾波器14上才會形成穩定的壓控電壓，即鎖定壓控電壓，最終完成頻率鎖定。優選地，本發明的減小頻率鎖定時間的方法，鎖定時間可以降低到1.5ms，或者還可以降低到比1.5ms低，遠低于現有電路的頻率鎖定。而且本方法的預置電壓是設備在實際工作時“稍早前”的穩定時的鎖定壓控電壓，因此，在設備的整個生命周期中，鎖定時間不會受器件老化的影響，例如，在設備的生命周期中，會經歷不同的環境溫度、長時間使用，設備也會不斷老化，這些因素都會使同一臺設備相同頻率的鎖定電壓發生變化(即壓控振蕩器15穩定時的CV電壓)。由此可知，本方法的頻率鎖定更精確，鎖定時間更短，且不受現有設備硬件條件變化的影響。

以上實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據此實施，并不能限制本發明的保護范圍。凡跟本發明權利要求范圍所做的均等變化與修飾，均應屬于本發明權利要求的涵蓋范圍。

應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。