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载波同步《通信原理》--第1页

载波同步

1．有辅助导频时的载频提取

（1）锁相环的应用

为了用相干接收法接收不包含载频分量的信号，在发送信号中加入一个或几个导频信号。

在接收端用锁相环将其从接收信号中滤出，用以辅助产生相干载频。

（2）锁相环的原理框图

图13-1锁相环原理方框图

2．无辅助导频时的载波提取

采用非线性变换的方法从信号中获取载频。

（1）平方环

①原理框图

图13-2平方环原理方框图

②原理分析（以2PSK信号模型为例）

a．输入信号s(t)

（13-1-1）

式中：m(t)＝±1。

2

b．将式（13-1-1）平方，得s(t)

（13-1-2）

c．由式（13-1-2）可知，接收信号中包含2倍载频的频率分量，将此2倍频分量用窄带滤

波器滤出后再作二分频，即可得出所需载频。

③存在问题

a．相位含糊

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产生原因：二分频器的输出电压有相差180°的两种可能相位，即其输出电压的相位决定于

分频器的随机初始状态。

解决方法：发送端采用2DPSK体制。

b．错误锁定

产生原因：平方后的接收电压中有可能存在其他的离散频率分量，致使锁相环锁定在错误

的频率上。

解决方法：降低环路滤波器的带宽。

（2）科斯塔斯环（同相正交环法）

①原理框图

图13-3科斯塔斯环法原理方框图

②原理分析

a．接收信号s(t)（式（13-1-1））送入二路相乘器，两相乘器输入的a点和b点的压控振

荡电压分别为

b．v和v分别和接收信号电压相乘，得到c点和d点的电压，经过低通滤波器，再通过

ab

相乘器，得g点的窄带滤波器输入电压，在（φ－θ）很小时，代入m(t)＝±1化简v，得

g

c．电压υ通过环路窄带低通滤波器，控制压控振荡器的振荡频率，这个电压控制压控振

g

＝0。压控振荡器的输出电

荡器的输出电压相位，使（φ－θ）尽可能地小，当φ＝0时，υ

g

就是科斯塔斯环提取出的本地载波。

压υ

a

③特点

a．同时兼有提取相干载波和相干解调的功能；

b．两路低通滤波器的性能完全相同；

c．科斯塔斯环法提取出的载频存在相位含糊性。

（3）再调制器

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图13-4再调制器原理方框图

科斯塔斯环和再调器的压控振荡器的控制电压相同

（4）多进