EL595: Synchronisation und Frequenzsynthese

Die Studierenden kennen und verstehen den Aufbau und die Funktion von Phasenregelkreisen (PLL) sowie deren Einsatz zur Frequenzsynthese und Takt- und Trägerregeneration in modernen Nachrichtenempfängern.

Die Studierenden sind in der Lage, verschiedene Synchronisations- und Frequenzsyntheseverfahren zu analysieren und zu bewerten, deren Eigenschaften und Kenngrößen zu ermitteln und entsprechende Systeme zu dimensionieren. Weiterhin können sie geeignete Messmethoden auswählen, Messungen an Phasenregelkreisen durchführen und diese meßtechnisch beurteilen.

Die Studierenden können Phasenregelkreise mathematisch analysieren, Modelle von Systemen zur Synchronisation und Frequenzsynthese erstellen, diese Systeme dimensionieren und meßtechnisch beurteilen.

Die Studierenden können sich in für sie unbekannte Themenbereiche einarbeiten und das erlernte Wissen sinnvoll strukturieren. 

Die Lehrveranstaltung befähigt die Studierenden dazu, die Fachinhalte zu präsentieren und fachliche Diskussionen zu führen.

• Aufbau und grundlegende Funktion von Phasenregelkreisen: Funktion, mathematische Beschreibung und Kenngrößen der Baugruppen (Phasendetektor, Regelfilter und spannungsgesteuerter Oszillator).
• Phasendetektoren: Analoge und digitale Phasendetektoren.
• Linearisierte Beschreibung von Phasenregelkreisen: Linearisierung, Übertragungsfunktion, Kenngrößen und Systemantworten im eingerasteten Zustand.
• Rauschverhalten von Phasenregelkreisen: Phasenrauschen von PLL, Rauschbandbreite, VCO-Phasenrauschen.
• Nichtlinearer PLL: Einrastverhalten von Phasenregelkreisen 2. Ordnung, Arbeitsbereiche.
• Anwendungen von PLL: Frequenzsyntheseverfahren, Takt- und Trägerregeneration, Phasendetektoren für digital modulierte Signale, Modulation/Demodulation.

Elektronische Schaltungen, Grundlagen Regelungstechnik, Elektrische Messtechnik

• Best, Roland: Theorie und Anwendungen des Phase-Locked Loops. 5. Auflage Berlin, Offenbach: vde-Verlag; Aaarau/Schweiz: AT-Verlag 1993.
• Best, Roland: Phase-Locked Loops: Design, Simulation, and Applications. 5. Auflage New York: McGraw-Hill 2003.
• Gardner, Floyd M.: Phaselock Techniques. 2. Auflage New York: John Wiley and Sons, Inc. 1979.
• Blanchard, Alain: Phase-Locked Loops. Application to Coherent Receiver Design. 1. Auflage New York: John Wiley and Sons, Inc. 1976.
• Lindsay, William C.; Chie, Chak M.: A Survey of Digital Phase-Locked Loops. In: Proceedings of the IEEE Vol. 69 (1981) Nr. 4, S. 410-431.