通信入门系列——锁相环、平方环、Costas环

news/2024/4/23 4:02:40

微信公众号上线,搜索公众号小灰灰的FPGA,关注可获取相关源码,定期更新有关FPGA的项目以及开源项目源码,包括但不限于各类检测芯片驱动、低速接口驱动、高速接口驱动、数据信号处理、图像处理以及AXI总线等
在这里插入图片描述
本节目录

一、锁相环
1、压控振荡器VCO
2、环路滤波器(loop filter)
3、锁相环工作原理
二、平方环
三、Costas环

本节内容
一、锁相环
锁相环是相干解调中用到的关键部件,包括3个关键部分,鉴相器(phase detector)、环路滤波器(loop filter)和压控振荡器(voltage-controlled oscillator,VCO)。
在这里插入图片描述

1、压控振荡器VCO
振荡器是通过一个LC谐振电路起振,输出一个正弦波,正弦波的频率取决于电感和电容的参数。VCO中使用到变容二极管,看作电容器,根据电容值可以由外加电压来控制,因此VCO通过一个电压来控制振荡器的频率。
压控振荡器的特性可以用输出角频率ω0与输入控制电压uc之间的关系来描述。两个重要的指标,一是自由振荡角频率,表示当uc为零时的角频率ω0,0;二是控制灵敏度,曲线在ω0,0点处的斜率K。
在这里插入图片描述

2、环路滤波器(loop filter)
环路滤波器是一个低通滤波器,e(t)经过后,倍频成分被滤除,留下低频成分。通常为了获得负反馈回路,需要加一个负号作为VCO的控制电压。
3、锁相环工作原理
锁相环的输入信号s(t)和输出信号c(t)
在这里插入图片描述

两个信号经过一个乘法器,相乘得到e(t)
在这里插入图片描述

e(t)经过环路滤波器,滤除高频部分,在加一个负号,作为VCO的控制电压uct,实现负反馈回路条件。
在这里插入图片描述

如果上述中fc的差值不为零,那么VCO的控制电压uct随时间变换,输出频率也不断变化,直到fc的差值为零,那么VCO进入锁定状态,此时的uct为:
在这里插入图片描述

当VCO的控制灵敏度足够高的时候,只需要很小的相差就可以维持频率不变。
在这里插入图片描述

也就是说,锁相环锁定后,输出一个与参考信号同频且基本同相的正弦信号。由于存在扰动,如果是的相位差变小,那么控制uc电压变小,VCO输出的瞬时角频率变小,相当于在原输出信号的基础上减小一个相位,保持相位差稳定,由此形成一个负反馈回路,使得锁相环能够锁定参考信号的频率和相位。
二、平方环
平方环是一种常用的相干解调方法。调制信号经过一个平方装置,进行平方操作,再经过一个中心频率为2fc的带通滤波器,滤除直流成分和携带的部分信息成分,得到二倍频信号cos(4πfct+2φ)。使用倍频信号驱动锁相环,得到对应的正弦信号sin(4πfct+2φ),经过二分频和90°相移,获得载波信号,从而用于相干解调获得基带信号s(t)。
在这里插入图片描述

三、Costas环
Coatas环也是一种相干解调方法。与平方环的区别,VCO的输出电压为sin(2πfct+φ),并没有倍频和分频操作。另一个特点是可以直接输出解调后的信号s(t)。
在这里插入图片描述

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.cpky.cn/p/8557.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

《深入浅出 Spring Boot 3.x》预计3月份发版

各位,目前本来新书《深入浅出 Spring Boot 3.x》已经到了最后编辑排版阶段,即将在3月份发布。 目录: 现在把目录截取给大家: 主要内容: 本书内容安排如下。 ● 第 1 章和第 2 章讲解 Spring Boot 和传统 Spri…

外包干了3个多月,技术退步明显。。。。

先说一下自己的情况,本科生,19年通过校招进入广州某软件公司,干了接近3年的功能测试,今年年初,感觉自己不能够在这样下去了,长时间呆在一个舒适的环境会让一个人堕落!而我已经在一个企业干了四年的功能测试…

win系统下安装php8.3版本并配置环境变量的详细教程

本篇文章主要讲解在win系统下安装和配置php8.3版本,并配置环境变量的详细教程。 日期:2024年2月22日 作者:任聪聪 一、下载php8.3版本包 php8.3版本官方下载地址:https://windows.php.net/download#php-8.3 步骤一、打开下载地址…

matlab|电动汽车充放电V2G模型

目录 1 主要内容 1.1 模型背景 1.2 目标函数 2 部分代码 3 效果图 4 下载链接 1 主要内容 本程序主要建立电动汽车充放电V2G模型,采用粒子群算法,在保证电动汽车用户出行需求的前提下,为了使工作区域电动汽车尽可能多的消纳供给商场基础…

数据库增删改查

DDL: 数据定义语言,用来定义数据库对象(数据库、表、字段)DML: 数据操作语言,用来对数据库表中的数据进行增删改DQL: 数据查询语言,用来查询数据库中表的记录DCL: 数据控制语言,用来创建数据库用户、控制数…

【前后端的那些事】文件上传组件封装

文章目录 效果前端代码后端代码组件封装 效果 前端代码 /views/file/file.vue <template><el-row><el-uploadv-model:file-list"fileList"class"upload-demo"multiple:auto-upload"false":on-preview"handlePreview"…