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基于直接提取载波技术的平方环设计
《现代电子技》2O10年第1期总第312期电子技术应用司
基于直接提取载波技术的平方环设计
吕鑫宇,姚远程,谭清怡.,邹腾剑
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摘要:在采用相位调制的软件无线电接收机中,
方环电路,在传统平方环的基础上,增加了一个乘法器,当用FPGA实现数控振荡器(NCO)时,利用输出的正余弦波完全正
交的特点,将平方环的频率直接锁定在载波频率上,,并给出了在
,平方环载波提取电路更为简单,由于锁定频率即为载波频率,
因此能够应用于输入信号载波频率更高的环境中,具有更广泛的应用价值.
关键词:锁相环;载波提取;数控振荡器;环路滤波器;Simulink
中图分类号::A文章编号:1004—373X(2010)01—189—04
DesignofSquaringLoopBasedonDirectCarrierExtraction
LVXinyu,YAOYuancheng,TANQingyi,ZOUTengjian
(,SouthwestUniversityofScienceandTechnology,Mianyang,621010,China;
.,Mianyang,621000,China)
Abstract:
—
mericalControlledOscillator(NCO)isrealizedonFPGA,frequencyofthesquaringloopcouldbedirectlylockedatthecarrier
frequencywithouttwodivided—,theworkingprinci—
pieanddesignideaareprovided,,thesquaringloop
carrierextractionhasmoreextensiveapplicationvaluebecauseithasmorebriefcircuitanditcanbeusedinahigherfrequency
thanthetraditionone.
Keywords:phaselockedloop;carrierextraction;numericalcontroloscillator;loopfilter;Simulink
0引言l锁相环的结构
在软件无线电(SDR)技术实现的收发系统中,数字
锁相环在载波同步,位同步,相干解调,信号跟踪,频率
选择等方面发挥着重要作用,已成为数字调制/解调,数
字上变频/
提取载波,普遍采用平方环法和科斯塔斯环法,其中平

环电路的设计中,由于NCO(或VCO)工作在2co频率
上,当环路锁定后,其NCO(或VCO)的输出需经过

中,特别是在对NC()进行数字分频时,用FPGA实现
太耗资源.
以下提出一种新的数字平方环电路,实现了从
BPSK信号中提取相干载波的功能,简单易行,便于实
现,并对其进行了数学推导和建模仿真,具有良好的实
用价值.
收稿Et期:2009—07—31
基金项目:国家自然科学基金联合资助基金项目(10876035)
锁相环(PII)由鉴相器(PD),环路滤波器(LF)以
及数控振荡器(NCO)组成,如图1所示.
图1锁相环的构成
鉴相器通常由乘法器来实现,鉴相器输出的相位误
差信号经过环路滤波器滤波后,作为数控振荡器的控制
信号,而数控振荡器的输出又反