資源描述：
《載波同步提取試驗概要.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、精品文檔《通信原理》實驗報告實驗十：載波同步提取試驗系別：信息科學與工程學院專業(yè)班級：通信1003學生姓名：揭芳學號：20101182073同組學生：楊亦奧成績：指導教師：惠龍飛（實驗時間：2012年12月28日——2012年12月28日）華中科技大學武昌分校1歡迎下載。精品文檔一、實驗目的1、掌握用科斯塔斯（Costas）環(huán)提取相干載波的原理與實現(xiàn)方法。2、了解相干載波相位模糊現(xiàn)象的產生原因。二、實驗內容1、觀察科斯塔斯環(huán)提取相干載波的過程。2、觀察科斯塔斯環(huán)提取的相干載波，并做分析。三、實驗器材1、信號源模
2、塊一塊2、③號模塊一塊3、⑦號模塊一塊4、60M雙蹤示波器一臺四、實驗原理（一）基本原理同步是通信系統(tǒng)中一個重要的實際問題。當采用同步解調或相干檢測時，接收端需要提供一個與發(fā)射端調制載波同頻同相的相干載波。這個相干載波的獲取方法就稱為載波提取，或稱為載波同步。提取載波的方法一般分為兩類：一類是在發(fā)送有用信號的同時，在適當?shù)念l率位置上，插入一個（或多個）稱為導頻的正弦波，接收端就由導頻提取出載波，這類方法稱為導頻插入法；另一類就是不專門發(fā)送導頻，而在接收端直接從發(fā)送信號中提取載波，這類方法稱為直接法。下面就重點介
3、紹直接法的兩種方法。1、平方變換法和平方環(huán)法設調制信號為m(t)，m(t)中無直流分量，則抑制載波的雙邊帶信號為s(t)?m(t)cos?tc接收端將該信號進行平方變換，即經過一個平方律部件后就得到由式（17-1）看出，雖然前面假設了m(t)中無直流分量，但m2(t)中卻有直流分量，而e(t)表示式的第二項中包含有2ω頻率的分量。若用一窄帶濾波器將2ω頻率分量濾出，cc2。歡迎下載精品文檔再進行二分頻，就獲得所需的載波。根據這種分析所得出的平方變換法提取載波的方框圖如圖17-1所示。若調制信號m(t)＝±1，該
4、抑制載波的雙邊帶信號就成為二相移相信號，這時11e(t)?[m(t)cos?t]2??cos2?tc22c（17-2）圖17-1平方變換提取載波因而，用圖17-1所示的方框圖同樣可以提取出載波。由于提取載波的方框圖中用了一個二分頻電路，故提取出的載波存在180°的相位模糊問題。對移相信號而言，解決這個問題的常用方法是采用相對移相。平方交換法提取載波方框圖中的2fc窄帶濾波器若用鎖相環(huán)代替，構成如圖17-2所示的方框圖，就稱為平方環(huán)法提取載波。由于鎖相環(huán)具有良好的跟蹤、窄帶濾波和記憶性能，平方環(huán)法比一般的平方變換
5、法具有更好的性能。因此，平方環(huán)法提取載波應用較為廣泛。圖17-2平方環(huán)法提取載波2、科斯塔斯環(huán)法科斯塔斯環(huán)又稱同相正交環(huán)，其原理框圖如下：VV3低通5V1輸入已調信號輸出壓控環(huán)路V7振蕩器濾波器90о相移V2VV4低通63歡迎下載。精品文檔圖17-3科斯塔斯環(huán)原理框圖在科斯塔斯環(huán)環(huán)路中，誤差信號V是由低通濾波器及兩路相乘提供的。壓控振蕩器輸7出信號直接供給一路相乘器，供給另一路的則是壓控振蕩器輸出經90o移相后的信號。兩路相乘器的輸出均包含有調制信號，兩者相乘以后可以消除調制信號的影響，經環(huán)路濾波器得到僅與壓控
6、振蕩器輸出和理想載波之間相位差有關的控制電壓，從而準確地對壓控振蕩器進行調整，恢復出原始的載波信號?，F(xiàn)在從理論上對科斯塔斯環(huán)的工作過程加以說明。設輸入調制信號為m(t)cos?ct，則1v?m(t)cos?tcos(?t??)?m(t)[cos??cos(2?t??)]3cc2c（17-3）1v?m(t)cos?tsin(?t??)?m(t)[sin??sin(2?t??)]4cc2c（17-4）經低通濾波器后的輸出分別為：1v?m(t)cos?521v?m(t)sin?62將v和v在相乘器中相乘，得，561v
7、?vv?m2(t)sin2?（17-5）7568（17-5）中θ是壓控振蕩器輸出信號與輸入信號載波之間的相位誤差，當θ較小時，1v?m2(t)?（17-6）74（17-6）中的v大小與相位誤差θ成正比，它就相當于一個鑒相器的輸出。用v去調77整壓控振蕩器輸出信號的相位，最后使穩(wěn)定相位誤差減小到很小的數(shù)值。這樣壓控振蕩器的輸出就是所需提取的載波。載波同步系統(tǒng)的主要性能指標是高效率和高精度。所謂高效率就是為了獲得載波信號而盡量少消耗發(fā)送功率。用直接法提取載波時，發(fā)端不專門發(fā)送導頻，因而效率高；而用插入導頻法時，由于
8、插入導頻要消耗一部分功率，因而系統(tǒng)的效率降低。所謂高精度，就是提取出的載波應是相位盡量準確的相干載波，也就是相位誤差應該盡量小。相位誤差通常由穩(wěn)態(tài)相差和隨機相差組成。穩(wěn)態(tài)相差主要是指載波信號通過同步信號提取電路一后，在穩(wěn)態(tài)下所引起的相差；隨機相差是由于隨機噪聲的影響而引起同步信號的相位誤差。相位誤差對雙邊4。歡迎下載精品文檔帶信號解調性能的影響只是引起信噪比下降，對殘留邊帶信號和單邊帶
