CN114785341B - 一种用于多输入的锁相环参考源切换方法及锁相环 - Google Patents

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CN114785341B CN202210677444.3A CN202210677444A CN114785341B CN 114785341 B CN114785341 B CN 114785341B CN 202210677444 A CN202210677444 A CN 202210677444A CN 114785341 B CN114785341 B CN 114785341B
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Abstract

本发明公开了一种用于多输入的锁相环参考源切换方法及锁相环，所述方法包括：鉴相器测量对应的参考源输出的参考源信号与本地标频信号的相位差；数字控制器根据相位差计算各个参考源信号与本地标频信号的频率差；数字控制器根据频率差的标准差对所有参考源信号进行优先级排序；数字控制器选择优先级最高的参考信号源作为当前信号源，并将其余所有参考信号源作为备用信号源；数字控制器在检测到当前参考源信号发生瞬变时将锁相环的当前信号源切换为备用信号源中优先级最高的参考信号源，并对切换后的当前信号源进行频率和相位补偿。本发明在锁相环的信号源发生瞬变时进行信号源的切换，使得锁相环的输出信号依然保持原有的频率和相位。

Description

一种用于多输入的锁相环参考源切换方法及锁相环
技术领域
本发明属于标准频率技术领域，特别是涉及一种用于多输入的锁相环参考源切换方法及锁相环。
背景技术
在高性能频标系统中，锁相环（PLL）参考源在长时间工作的情况下，可能发生异常导致锁相环后级输出信号频率瞬变或是输出相位瞬变，这种由参考源的异常导致输出信号突变的情况，会对使用锁相环输出信号的设备造成不可预估的后果。
传统的模拟锁相环路在参考源出现瞬变或切换时，将引起压控振荡器（VCO）输出频率及相位发生大幅度波动，甚至导致锁相环路失锁，使得后级设备工作异常。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的一项或多项不足，提供一种用于多输入的锁相环参考源切换方法及锁相环。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
根据本发明的第一方面，提出一种用于多输入的锁相环参考源切换方法。所述锁相环参考源切换方法应用于锁相环，所述锁相环包括多个参考源、多个鉴相器、数字控制器、环路滤波器和压控振荡器，多个参考源与多个鉴相器一一对应连接，多个所述鉴相器均与数字控制器连接，所述数字控制器、环路滤波器和压控振荡器顺次连接，所述压控振荡器还与鉴相器连接。所述锁相环参考源切换方法包括：
鉴相器测量对应的参考源输出的参考源信号与本地标频信号的相位差，并将该相位差输出给数字控制器，所述本地标频信号为所述压控振荡器输出的目标信号；
数字控制器根据接收到的相位差计算各个参考源信号与本地标频信号的频率差；
数字控制器根据所述频率差的标准差对所有参考源信号进行优先级排序；
数字控制器选择优先级最高的参考信号源作为锁相环的当前信号源，并将其余所有参考信号源作为锁相环的备用信号源；
数字控制器检测当前参考源信号是否发生瞬变，在检测到当前参考源信号发生瞬变时将锁相环的当前信号源切换为备用信号源中优先级最高的参考信号源，并对切换后的当前信号源进行频率和相位补偿。
优选的，所述频率差的计算公式为：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
式中，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
表示当前时刻采集的参考源信号与本地标频信号的相位差；
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE006
表示上一次采集的参考源与本地标频信号的相位差；
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE008
表示当前时刻和上一次采样时刻的时间差；
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE010
表示参考源信号与本地标频信号的频率差。
优选的，对所有参考源信号进行优先级排序时，若参考源信号对应的频率差的标准差越小，则该参考源信号的优先级越高。
优选的，数字控制器检测当前参考源信号是否发生瞬变，包括：
数字控制器判断当前信号源与本地标频信号的相位差是否大于第一阈值，若该相位差大于第一阈值，则当前信号源发生瞬变；
数字控制器判断当前信号源与本地标频信号的频率差是否大于第二阈值，若该频率差大于第二阈值，则当前信号源发生瞬变。
优选的，对切换后的当前信号源进行频率和相位补偿时，补偿值的计算方法为：
定义切换前的当前信号源为第一信号源，切换后的当前信号源为第二信号源；
计算第一信号源发生瞬变前第一信号源与第二信号源的瞬时静态相位差值，所述瞬时静态相位差值的计算公式为：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE012
式中，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE014
表示瞬时静态相位差值，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE016
表示第一信号源与本地频标信号的相位差，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE018
表示第二信号源与本地频标信号的相位差；
计算第一信号源与第二信号源的频率偏差，所述频率偏差的计算公式为：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE020
式中，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE022
表示频率偏差，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE024
表示第一信号源与本地频标信号的频率差，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE026
表示第二信号源与本地频标信号的频率差；
根据所述瞬时静态相位差值和频率偏差计算最终的补偿值，所述补偿值的计算公式为：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE028
式中，t表示当参考切换到第二信号源时，t从0开始每秒递增1。
根据本发明的第二方面，提出一种锁相环。所述锁相环包括多个参考源、多个鉴相器、数字控制器、环路滤波器和压控振荡器，所述多个参考源的输出端与多个鉴相器的输入端一一对应连接，多个所述鉴相器的输出端均与数字控制器的输入端连接，所述数字控制器的输出端与环路滤波器的输入端连接，所述环路滤波器的输出端与压控振荡器的输入端连接，所述压控振荡器的输出端还与鉴相器的反馈端连接；
所述参考源用于输出参考源信号；
所述鉴相器用于测量对应的参考源输出的参考源信号与本地标频信号的相位差，以及根据锁相环的当前信号源输出的参考源信号和压控振荡器输出的目标信号生成数字控制信号；
所述数字控制器用于根据鉴相器测得的相位差计算所述参考源信号与本地标频信号的频率差，并根据所述频率差的标准差对所有参考源信号进行优先级排序，以及选择优先级最高的参考信号源作为锁相环的当前信号源，并将其余所有参考信号源作为锁相环的备用信号源；
所述数字控制器还用于检测当前参考源信号是否发生瞬变，并在检测到当前参考源信号发生瞬变时将锁相环的当前信号源切换为备用信号源中优先级最高的参考信号源，并对切换后的当前信号源进行频率和相位补偿；
所述数字控制器还用于将所述鉴相器生成的数字控制信号转发给环路滤波器；
所述环路滤波器用于对数字控制信号进行滤波；
所述压控振荡器用于根据滤波后的数字控制信号生成并输出目标信号。
优选的，所述频率差的计算公式为：
Figure 550121DEST_PATH_IMAGE002
式中，
Figure 545890DEST_PATH_IMAGE004
表示当前时刻采集的参考源信号与本地标频信号的相位差；
Figure 856786DEST_PATH_IMAGE006
表示上一次采集的参考源与本地标频信号的相位差；
Figure 783154DEST_PATH_IMAGE008
表示当前时刻和上一次采样时刻的时间差；
Figure 112373DEST_PATH_IMAGE010
表示参考源信号与本地标频信号的频率差。
优选的，对所有参考源信号进行优先级排序时，若参考源信号对应的频率差的标准差越小，则该参考源信号的优先级越高。
优选的，数字控制器检测当前参考源信号是否发生瞬变，包括：
数字控制器判断当前信号源与本地标频信号的相位差是否大于第一阈值，若该相位差大于第一阈值，则当前信号源发生瞬变；
数字控制器判断当前信号源与本地标频信号的频率差是否大于第二阈值，若该频率差大于第二阈值，则当前信号源发生瞬变。
优选的，对切换后的当前信号源进行频率和相位补偿时，补偿值的计算方法为：
定义切换前的当前信号源为第一信号源，切换后的当前信号源为第二信号源；
计算第一信号源发生瞬变前第一信号源与第二信号源的瞬时静态相位差值，所述瞬时静态相位差值的计算公式为：
Figure 465994DEST_PATH_IMAGE012
式中，
Figure 60923DEST_PATH_IMAGE014
表示瞬时静态相位差值，
Figure 541714DEST_PATH_IMAGE016
表示第一信号源与本地频标信号的相位差，
Figure 741751DEST_PATH_IMAGE018
表示第二信号源与本地频标信号的相位差；
计算第一信号源与第二信号源的频率偏差，所述频率偏差的计算公式为：
Figure 694DEST_PATH_IMAGE020
式中，
Figure 286182DEST_PATH_IMAGE022
表示频率偏差，
Figure 606217DEST_PATH_IMAGE024
表示第一信号源与本地频标信号的频率差，
Figure 660761DEST_PATH_IMAGE026
表示第二信号源与本地频标信号的频率差；
根据所述瞬时静态相位差值和频率偏差计算最终的补偿值，所述补偿值的计算公式为：
Figure 621764DEST_PATH_IMAGE028
式中，t表示当参考切换到第二信号源时，t从0开始每秒递增1。
本发明的有益效果是：本发明中，在锁相环的当前信号源发生频率瞬变或相位瞬变时，将锁相环的当前信号源切换为备用信号源中优先级最高的参考信号源，并对切换后的当前信号源进行频率和相位补偿，使得当前信号源发生频率瞬变或相位瞬变不会引起锁相环输出的目标信号的频率瞬变和相位瞬变，目标信号依然保持原有的频率和相位。
附图说明
图1为本发明中锁相环参考源切换方法的一个实施例的流程图；
图2为应用本发明中锁相环参考源切换方法的一个锁相环的输出信号测试图；
图3为本发明中锁相环的一个实施例的组成框图。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1-图3，本实施例提供了一种用于多输入的锁相环参考源切换方法及锁相环：
本发明提供的一种用于多输入的锁相环参考源切换方法的一个实施例包括：所述锁相环参考源切换方法应用于锁相环，所述锁相环包括多个参考源、多个鉴相器、数字控制器、环路滤波器和压控振荡器，多个参考源与多个鉴相器一一对应连接，多个所述鉴相器均与数字控制器连接，所述数字控制器、环路滤波器和压控振荡器顺次连接，所述压控振荡器还与鉴相器连接。
如图1所示，所述锁相环参考源切换方法包括：
S100.鉴相器测量对应的参考源输出的参考源信号与本地标频信号的相位差，并将该相位差输出给数字控制器，所述本地标频信号为所述压控振荡器输出的目标信号。
例如，有三个参考源（参考源一、参考源二和参考源三）和三个鉴相器（鉴相器一、鉴相器二和鉴相器三），参考源一的输出端与鉴相器一的输入端连接，参考源二的输出端与鉴相器二的输入端连接，参考源三的输出端与鉴相器三的输入端连接。鉴相器一测量参考源一输出的参考源信号与本地标频信号的相位差，鉴相器二测量参考源二输出的参考源信号与本地标频信号的相位差，鉴相器三测量参考源三输出的参考源信号与本地标频信号的相位差，鉴相器一、鉴相器二和鉴相器三将各自测得的相位差发给数字控制器。
S200.数字控制器根据接收到的相位差计算各个参考源信号与本地标频信号的频率差。
例如，有三个参考源信号（参考信号源一、参考信号源二和参考信号源三），参考信号源一与本地标频信号的相位差为相位差一，参考信号源二与本地标频信号的相位差为相位差二，参考信号源三与本地标频信号的相位差为相位差三。数字控制器根据相位差一计算参考源信号一与本地标频信号的频率差，数字控制器根据相位差二计算参考源信号二与本地标频信号的频率差，数字控制器根据相位差三计算参考源信号三与本地标频信号的频率差。
在又一个实施例中，所述频率差的计算公式为：
Figure 145280DEST_PATH_IMAGE002
式中，
Figure 685983DEST_PATH_IMAGE004
表示当前时刻采集的参考源信号与本地标频信号的相位差；
Figure 860612DEST_PATH_IMAGE006
表示上一次采集的参考源与本地标频信号的相位差；
Figure 772942DEST_PATH_IMAGE008
表示当前时刻和上一次采样时刻的时间差；
Figure 33022DEST_PATH_IMAGE010
表示参考源信号与本地标频信号的频率差。
S300.数字控制器根据所述频率差的标准差将所有参考源信号进行优先级排序。
具体的，数值控制器分别计算接收到的每个频率差的标准差，然后根据所述频率差的标准差对所有参考源信号进行优先级排序。
在又一个实施例中，对所有参考源信号进行优先级排序时，若参考源信号对应的频率差的标准差越小，则该参考源信号的优先级越高。例如，有三个参考源信号（参考信号源一、参考信号源二和参考信号源三），若参考信号源一对应的频率差的标准差最小，参考信号源二对应的频率差的标准差其次，参考信号源三对应的频率差的标准差最大；则，参考源信号一的优先级最高，参考源信号二的优先级其次，参考源信号三的优先级最低。
S400.数字控制器选择优先级最高的参考信号源作为锁相环的当前信号源，并将其余所有参考信号源作为锁相环的备用信号源。
例如，如表1所示，有n个参考源，若参考源一的优先级最高，则将参考源一作为当前信号源，将其余n-1个参考源作为备用信号源。
表1
Figure DEST_PATH_IMAGE030
S500.数字控制器检测当前参考源信号是否发生瞬变，在检测到当前参考源信号发生瞬变时将锁相环的当前信号源切换为备用信号源中优先级最高的参考信号源，并对切换后的当前信号源进行频率和相位补偿。
例如，如表1所示，有n个参考源，其中，参考源一（RS1）为当前信号源，备用参考源中各参考源的优先级为RS4>RS2>RS3>……，则在检测到参考源一发生瞬变时将当前信号源由参考源一切换为参考源四（RS4）。
在又一个实施例中，数字控制器检测当前参考源信号是否发生瞬变，包括：数字控制器判断当前信号源与本地标频信号的相位差是否大于第一阈值，若该相位差大于第一阈值，则当前信号源发生瞬变；数字控制器判断当前信号源与本地标频信号的频率差是否大于第二阈值，若该频率差大于第二阈值，则当前信号源发生瞬变。即，该实施例中，若当前信号源的相位或频率发生瞬变，则认为当前信号源发生瞬变。
在又一个实施例中，对切换后的当前信号源进行频率和相位补偿时，补偿值的计算方法为：定义切换前的当前信号源为第一信号源，切换后的当前信号源为第二信号源；计算第一信号源发生瞬变前第一信号源与第二信号源的瞬时静态相位差值，所述瞬时静态相位差值的计算公式为：
Figure 908574DEST_PATH_IMAGE012
；计算第一信号源与第二信号源的频率偏差，所述频率偏差的计算公式为：
Figure 688443DEST_PATH_IMAGE020
；根据所述瞬时静态相位差值和频率偏差计算最终的补偿值，所述补偿值的计算公式为：
Figure 787986DEST_PATH_IMAGE028
；其中，
Figure 269783DEST_PATH_IMAGE014
表示瞬时静态相位差值，
Figure 932714DEST_PATH_IMAGE016
表示第一信号源与本地频标信号的相位差，
Figure 550777DEST_PATH_IMAGE018
表示第二信号源与本地频标信号的相位差,
Figure 24484DEST_PATH_IMAGE022
表示频率偏差，
Figure 541047DEST_PATH_IMAGE024
表示第一信号源与本地频标信号的频率差，
Figure 492822DEST_PATH_IMAGE026
表示第二信号源与本地频标信号的频率差，t表示当参考切换到第二信号源时，t从0开始每秒递增1。
图2为应用本实施例方法的一个锁相环的输出信号测试图，其横坐标为时间（单位为秒）、纵坐标为频率准确度。图2中，0到1800秒使用的信号源1为PLL的信号源，1800秒时刻切换为信号源2作为PLL信号源，从图2中可以看出，在切换参考源后锁相环的输出信号的频率保持和切换前的频率一样，且输出信号的相位也未发生跳变。
本发明提供的锁相环的一个实施例包括：如图3所示，所述锁相环包括多个参考源、多个鉴相器、数字控制器、环路滤波器和压控振荡器，所述多个参考源的输出端与多个鉴相器的输入端一一对应连接，多个所述鉴相器的输出端均与数字控制器的输入端连接，所述数字控制器的输出端与环路滤波器的输入端连接，所述环路滤波器的输出端与压控振荡器的输入端连接，所述压控振荡器的输出端还与鉴相器的反馈端连接。
所述参考源用于输出参考源信号。即，每个参考源生成一个参考源信号，并将该参考源信号输出给对应的鉴相器。
所述鉴相器用于测量对应的参考源输出的参考源信号与本地标频信号的相位差，以及根据锁相环的当前信号源输出的参考源信号和压控振荡器输出的目标信号生成数字控制信号。
所述数字控制器用于根据鉴相器测得的相位差计算所述参考源信号与本地标频信号的频率差，并根据所述频率差的标准差对所有参考源信号进行优先级排序，以及选择优先级最高的参考信号源作为锁相环的当前信号源，并将其余所有参考信号源作为锁相环的备用信号源。在又一个实施例中，对所有参考源信号进行优先级排序时，若参考源信号对应的频率差的标准差越小，则该参考源信号的优先级越高。在又一个实施例中，所述频率差的计算公式为：
Figure 496551DEST_PATH_IMAGE002
式中，
Figure 875579DEST_PATH_IMAGE004
表示当前时刻采集的参考源信号与本地标频信号的相位差；
Figure 581236DEST_PATH_IMAGE006
表示上一次采集的参考源与本地标频信号的相位差；
Figure 336702DEST_PATH_IMAGE008
表示当前时刻和上一次采样时刻的时间差；
Figure 929358DEST_PATH_IMAGE010
表示参考源信号与本地标频信号的频率差。
所述数字控制器还用于检测当前参考源信号是否发生瞬变。在又一个实施例中，数字控制器检测当前参考源信号是否发生瞬变，包括：数字控制器判断当前信号源与本地标频信号的相位差是否大于第一阈值，若该相位差大于第一阈值，则当前信号源发生瞬变；数字控制器判断当前信号源与本地标频信号的频率差是否大于第二阈值，若该频率差大于第二阈值，则当前信号源发生瞬变。
所述数字控制器在检测到当前参考源信号发生瞬变时将锁相环的当前信号源切换为备用信号源中优先级最高的参考信号源，并对切换后的当前信号源进行频率和相位补偿。在又一个实施例中，对切换后的当前信号源进行频率和相位补偿时，补偿值的计算方法为：定义切换前的当前信号源为第一信号源，切换后的当前信号源为第二信号源；计算第一信号源发生瞬变前第一信号源与第二信号源的瞬时静态相位差值，所述瞬时静态相位差值的计算公式为：
Figure 292337DEST_PATH_IMAGE012
；计算第一信号源与第二信号源的频率偏差，所述频率偏差的计算公式为：
Figure 236022DEST_PATH_IMAGE020
；根据所述瞬时静态相位差值和频率偏差计算最终的补偿值，所述补偿值的计算公式为：
Figure 795180DEST_PATH_IMAGE028
；其中，
Figure 507921DEST_PATH_IMAGE014
表示瞬时静态相位差值，
Figure 230018DEST_PATH_IMAGE016
表示第一信号源与本地频标信号的相位差，
Figure 661000DEST_PATH_IMAGE018
表示第二信号源与本地频标信号的相位差,
Figure 758269DEST_PATH_IMAGE022
表示频率偏差，
Figure 138566DEST_PATH_IMAGE024
表示第一信号源与本地频标信号的频率差，
Figure 30298DEST_PATH_IMAGE026
表示第二信号源与本地频标信号的频率差，t表示当参考切换到第二信号源时，t从0开始每秒递增1。
所述数字控制器还用于将所述鉴相器生成的数字控制信号转发给环路滤波器。
所述环路滤波器用于对数字控制信号进行滤波。
所述压控振荡器用于根据滤波后的数字控制信号生成并输出目标信号。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于多输入的锁相环参考源切换方法，应用于锁相环，所述锁相环包括多个参考源、多个鉴相器、数字控制器、环路滤波器和压控振荡器，多个参考源与多个鉴相器一一对应连接，多个所述鉴相器均与数字控制器连接，所述数字控制器、环路滤波器和压控振荡器顺次连接，所述压控振荡器还与鉴相器连接，其特征在于，所述锁相环参考源切换方法包括：
鉴相器测量对应的参考源输出的参考源信号与本地标频信号的相位差，并将该相位差输出给数字控制器，所述本地标频信号为所述压控振荡器输出的目标信号；
数字控制器根据接收到的相位差计算各个参考源信号与本地标频信号的频率差；
数字控制器根据所述频率差的标准差对所有参考源信号进行优先级排序；对所有参考源信号进行优先级排序时，若参考源信号对应的频率差的标准差越小，则该参考源信号的优先级越高；
数字控制器选择优先级最高的参考信号源作为锁相环的当前信号源，并将其余所有参考信号源作为锁相环的备用信号源；
数字控制器检测当前参考源信号是否发生瞬变，在检测到当前参考源信号发生瞬变时将锁相环的当前信号源切换为备用信号源中优先级最高的参考信号源，并对切换后的当前信号源进行频率和相位补偿。
2.根据权利要求1所述的一种用于多输入的锁相环参考源切换方法，其特征在于，所述频率差的计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
表示当前时刻采集的参考源信号与本地标频信号的相位差；
Figure DEST_PATH_IMAGE006
表示上一次采集的参考源与本地标频信号的相位差；
Figure DEST_PATH_IMAGE008
表示当前时刻和上一次采样时刻的时间差；
Figure DEST_PATH_IMAGE010
表示参考源信号与本地标频信号的频率差。
3.根据权利要求1所述的一种用于多输入的锁相环参考源切换方法，其特征在于，数字控制器检测当前参考源信号是否发生瞬变，包括：
数字控制器判断当前信号源与本地标频信号的相位差是否大于第一阈值，若该相位差大于第一阈值，则当前信号源发生瞬变；
数字控制器判断当前信号源与本地标频信号的频率差是否大于第二阈值，若该频率差大于第二阈值，则当前信号源发生瞬变。
4.根据权利要求1所述的一种用于多输入的锁相环参考源切换方法，其特征在于，对切换后的当前信号源进行频率和相位补偿时，补偿值的计算方法为：
定义切换前的当前信号源为第一信号源，切换后的当前信号源为第二信号源；
计算第一信号源发生瞬变前第一信号源与第二信号源的瞬时静态相位差值，所述瞬时静态相位差值的计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE012
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE014
表示瞬时静态相位差值，
Figure DEST_PATH_IMAGE016
表示第一信号源与本地频标信号的相位差，
Figure DEST_PATH_IMAGE018
表示第二信号源与本地频标信号的相位差；
计算第一信号源与第二信号源的频率偏差，所述频率偏差的计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE020
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE022
表示频率偏差，
Figure DEST_PATH_IMAGE024
表示第一信号源与本地频标信号的频率差，
Figure DEST_PATH_IMAGE026
表示第二信号源与本地频标信号的频率差；
根据所述瞬时静态相位差值和频率偏差计算最终的补偿值，所述补偿值的计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE028
式中，t表示当参考切换到第二信号源时，t从0开始每秒递增1。
5.一种锁相环，其特征在于，包括多个参考源、多个鉴相器、数字控制器、环路滤波器和压控振荡器，所述多个参考源的输出端与多个鉴相器的输入端一一对应连接，多个所述鉴相器的输出端均与数字控制器的输入端连接，所述数字控制器的输出端与环路滤波器的输入端连接，所述环路滤波器的输出端与压控振荡器的输入端连接，所述压控振荡器的输出端还与鉴相器的反馈端连接；
所述参考源用于输出参考源信号；
所述鉴相器用于测量对应的参考源输出的参考源信号与本地标频信号的相位差，以及根据锁相环的当前信号源输出的参考源信号和压控振荡器输出的目标信号生成数字控制信号；
所述数字控制器用于根据鉴相器测得的相位差计算所述参考源信号与本地标频信号的频率差，并根据所述频率差的标准差对所有参考源信号进行优先级排序，以及选择优先级最高的参考信号源作为锁相环的当前信号源，并将其余所有参考信号源作为锁相环的备用信号源；对所有参考源信号进行优先级排序时，若参考源信号对应的频率差的标准差越小，则该参考源信号的优先级越高；
所述数字控制器还用于检测当前参考源信号是否发生瞬变，并在检测到当前参考源信号发生瞬变时将锁相环的当前信号源切换为备用信号源中优先级最高的参考信号源，并对切换后的当前信号源进行频率和相位补偿；
所述数字控制器还用于将所述鉴相器生成的数字控制信号转发给环路滤波器；
所述环路滤波器用于对数字控制信号进行滤波；
所述压控振荡器用于根据滤波后的数字控制信号生成并输出目标信号。
6.根据权利要求5所述的一种锁相环，其特征在于，所述频率差的计算公式为：
Figure 763195DEST_PATH_IMAGE002
式中，
Figure 149177DEST_PATH_IMAGE004
表示当前时刻采集的参考源信号与本地标频信号的相位差；
Figure 256810DEST_PATH_IMAGE006
表示上一次采集的参考源与本地标频信号的相位差；
Figure 996228DEST_PATH_IMAGE008
表示当前时刻和上一次采样时刻的时间差；
Figure 279441DEST_PATH_IMAGE010
表示参考源信号与本地标频信号的频率差。
7.根据权利要求5所述的一种锁相环，其特征在于，数字控制器检测当前参考源信号是否发生瞬变，包括：
数字控制器判断当前信号源与本地标频信号的相位差是否大于第一阈值，若该相位差大于第一阈值，则当前信号源发生瞬变；
数字控制器判断当前信号源与本地标频信号的频率差是否大于第二阈值，若该频率差大于第二阈值，则当前信号源发生瞬变。
8.根据权利要求5所述的一种锁相环，其特征在于，对切换后的当前信号源进行频率和相位补偿时，补偿值的计算方法为：
定义切换前的当前信号源为第一信号源，切换后的当前信号源为第二信号源；
计算第一信号源发生瞬变前第一信号源与第二信号源的瞬时静态相位差值，所述瞬时静态相位差值的计算公式为：
Figure 429800DEST_PATH_IMAGE012
式中，
Figure 165675DEST_PATH_IMAGE014
表示瞬时静态相位差值，
Figure 207318DEST_PATH_IMAGE016
表示第一信号源与本地频标信号的相位差，
Figure 345038DEST_PATH_IMAGE018
表示第二信号源与本地频标信号的相位差；
计算第一信号源与第二信号源的频率偏差，所述频率偏差的计算公式为：
Figure 666298DEST_PATH_IMAGE020
式中，
Figure 764835DEST_PATH_IMAGE022
表示频率偏差，
Figure 970689DEST_PATH_IMAGE024
表示第一信号源与本地频标信号的频率差，
Figure 821970DEST_PATH_IMAGE026
表示第二信号源与本地频标信号的频率差；
根据所述瞬时静态相位差值和频率偏差计算最终的补偿值，所述补偿值的计算公式为：
Figure 720656DEST_PATH_IMAGE028
式中，t表示当参考切换到第二信号源时，t从0开始每秒递增1。
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