《載波同步的概念及原理分析》1200字

載波同步的概念及原理分析綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u29837載波同步的概念及原理分析綜述 120653第1.1節(jié)載波同步和鎖相環(huán)的基本概念 118417第1.2節(jié)基于平方環(huán)的載波同步 120912第1.3節(jié)基于科斯塔斯環(huán)的載波同步 2在這一章中，主要論述了載波同步的概念和其大致原理框圖。在雙方的通信過程中，載波同步需要在傳輸信號(hào)中要有高頻載波分量條件下才能實(shí)現(xiàn)的，如果沒有高頻載波分量，就要對(duì)該信號(hào)進(jìn)行某些非線性變換后再進(jìn)行載波同步，經(jīng)變換后的信號(hào)是不能同步出載波來的，這時(shí)則需要設(shè)計(jì)可以同步載波的特殊環(huán)路。平方環(huán)、科斯塔斯環(huán)是兩種常用的鎖相環(huán)路，可以實(shí)現(xiàn)這一問題。第1.1節(jié)載波同步和鎖相環(huán)的基本概念在雙方通信過程中，需要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，進(jìn)行信號(hào)的處理和信號(hào)的傳輸，因此通信雙方必須有一個(gè)統(tǒng)一的命令，這個(gè)命令能促使通信雙方完成通信的統(tǒng)一規(guī)則，這就是同步REF_Ref14736\r\h[1]。在相干解調(diào)中，接收端同步出的相干載波應(yīng)該與發(fā)送端具有相同的載波頻率和相位，而接收端同步出相干載波的過程，稱為載波同步REF_Ref16401\r\h[2]。所以說，載波同步是調(diào)制解調(diào)的前提。在現(xiàn)在的通信中，常用來實(shí)現(xiàn)載波同步的兩種途徑是插人導(dǎo)頻法或者直接法，本文主要介紹的是用直接法來實(shí)現(xiàn)載波同步的平方環(huán)法和科斯塔斯環(huán)法。鎖相環(huán)電路是由鑒相器、環(huán)路濾波器以及壓控振蕩器（Voltage-ControlledOscillator；VCO）三部分組成的閉合回路，是反饋電路的一種，當(dāng)其運(yùn)行時(shí)，如果輸出信號(hào)和輸入信號(hào)的頻率相同，那么輸出電壓和輸入電壓就會(huì)保持一個(gè)穩(wěn)定的相位差，這就是所謂的鎖相環(huán)（輸出電壓的相位與輸入電壓的相位相當(dāng)于被鎖?。?，常用于平方環(huán)和科斯塔斯環(huán)REF_Ref16901\r\h[3]。第1.2節(jié)基于平方環(huán)的載波同步平方環(huán)法載波同步就是將一個(gè)已調(diào)信號(hào)，經(jīng)過平方律器件，一般用乘法器（Product）實(shí)現(xiàn)自身信號(hào)的平方，接著信號(hào)通過帶通濾波器（AnalogFilterDesign）濾除帶外雜波，然后信號(hào)會(huì)進(jìn)入鎖相環(huán)（由鑒相器、環(huán)路濾波器以及VCO組成），最后信號(hào)通過分頻器和帶通濾波器恢復(fù)載波REF_Ref17126\r\h[4]。其大致框架如圖2-1所示。圖2-1平方環(huán)法載波同步的結(jié)構(gòu)框圖設(shè)輸入的已調(diào)信號(hào)為（1.1）式（1.1）中，是不含直流分量的數(shù)字基帶信號(hào)，為了使其帶有載波，需對(duì)先進(jìn)行平方運(yùn)算，如下所示（1.2）如上式（1.2）所示，中含有二倍頻分量的諧波，相對(duì)于調(diào)和信號(hào)屬于高頻信號(hào)，要通過帶通濾波器（中心頻率為）將之濾出，再通過鎖相環(huán)鎖定相位，經(jīng)VCO輸出后，最后進(jìn)行二分頻即可同步載波。第1.3節(jié)基于科斯塔斯環(huán)的載波同步科斯塔斯環(huán)載波同步，科斯塔斯環(huán)又稱同相正交環(huán)，由科斯塔斯（Costas）在1956年驗(yàn)證同步。與平方環(huán)相同，它也利用鎖相環(huán)法同步載波，但不一樣的是不需要對(duì)接收信號(hào)作平方運(yùn)算就能得到載波輸出。誤差信號(hào)是由兩路的乘法器及低通濾波器提供的REF_Ref18099\r\h[5]?？扑顾弓h(huán)大致工作過程是：VCO往上下兩路輸出信號(hào)，且上下兩路信號(hào)輸出中均含有調(diào)制信號(hào)，兩者相乘后可以消除調(diào)制信號(hào)的影響，經(jīng)環(huán)路濾波器后得到電壓誤差信號(hào)，控制VCO進(jìn)行相位調(diào)整，最終實(shí)現(xiàn)相位鎖定REF_Ref18161\r\h[6]。科斯塔斯環(huán)法同步載波如圖2-2所示。圖2-2科斯塔斯環(huán)法同步載波的結(jié)構(gòu)框圖已調(diào)信號(hào)分別乘以Complexphasedifference（相移）模塊輸出的一組相互正交的正弦波信號(hào)，結(jié)果如下（2-3）還有（2-4）為了濾除倍頻項(xiàng)，使信號(hào)分別經(jīng)過上下支路的低通濾波器得（2-5）環(huán)路鎖定后