强磁场目前已成为科学研究的重要工具，按照磁场持续时间可分为稳态强磁场和脉冲强磁场两类。国家脉冲强磁场科学中心（筹）建设脉冲整流器电源系统，用以产生场强50T，脉宽为100ms的高稳定度高精度平顶脉冲强磁场。该脉冲整流电源系统采用脉冲发电机提供能量，脉冲整流器系统采用两套相互独立的12脉波整流器分别为负载磁体的内外线圈供电。脉冲整流器的控制精度依赖于触发角的准确性，而触发基准是由同步信号的过零点决定的。为了确保实现高精度磁场，必须使用性能优良的相位同步电路，用以跟踪输入电压的相位和频率。特别的，由于脉冲发电机工作的特性使得电压频率为非线性变化的，同时输入电压谐波畸变严重，这就要求我们能够解决脉冲整流器系统中同步信号的问题，从而提升平顶磁场的精度。随着数字技术的发展，具有兼容性好、运行方式灵活的软件锁相的应用场合越来越多，然而现有的软件锁相方法大多是应用于电网电压输入的条件下，因此如何改进软件锁相方法，从而获取准确的脉冲整流器系统的同步信号，成为本文的研究重点。分析脉冲整流器系统中的同步信号，建立脉冲整流器的简化数学模型，对其进行谐波分析，并通过仿真验证谐波含量。根据同步信号特性，提出锁相的设计要求。详细分析了基于过零比较法的锁相方法和基于坐标变换法的锁相环这两类方式的基本原理。建立了基于坐标变换法锁相方式的数学模型，分析系统的动态性能。建立仿真模型，通过仿真验证两类锁相方法在脉冲整流器系统中的适用性。针对传统的基于过零比较法锁相环的缺陷，提出改进滤波方式的锁相环。确定滤波器的结构和参数。在基于坐标变换的锁相方法基础上，引入全通滤波器的算法从而减少了高次偶数倍频谐波的影响。搭建仿真模型，验证两种改进方式的可行性。将改进滤波方式的锁相环应用于实际系统中，实验结果显示实际效果与仿真相符。