平方环载波提取电路设计.docx

《锁相技术》
课程结业论文
题 目 平方环载波提取电路设计
院系名称：信息科学与工程学院
专业班级：电子信息工程10级03班
学生姓名：星空
学号：
授课教师：
2013 年 6 月 30 日
摘 要
在无线电技术实现的收发系统中，锁相环在载波同步、位同步、相干解调等方面发挥着重要作用，当采用同步解调或相干检测时，接收端需要提供一个与发射端调制载波同频同相的相干载波。获得这个相干载波的过程称为载波提取，或称为载波同步，接收机为了提取载波，普遍采用平方环法，因其电路结构非常简单。
本文针对这一问题，详细介绍了载波提取的相关内容以及载波提取的原理；接着，设计电路用来实现载波提取。最后运用SystemView仿真软件进行载波提取电路的仿真，并对运行数据结果进行分析。
关键词：载波提取 SystemView
目录
1 引言……………………………………………………………………………………4
2 工作原理………………………………………………………………………………4
3 实验仿真电路设计……………………………………………………………………5
………………………………………………………………………5
…………………………………………………………………………5
4 运行结果 ………………………………………………………………………………6
结论 ………………………………………………………………………………………8
参考文献…………………………………………………………………………………9
1引言
同步是数字通系统以及某些采用相干解调的模拟通信系统中一个重要的实际问题。由于收、发双方不在一地，要使它们能步调一致地协调工作，必须要有同步系统来保证。
平方环法是设法从接收信号中提取同步载波。有些信号，如DSB-SC、PSK等，它们虽然本身不直接含有载波分量，但经过某种非线性变换后，将具有载波的谐波分量，因而可从中提取出载波分量来
2 工作原理
设调制信号为m(t)，m(t)无直流分量，则抑制载波的双边带信号为
s(t) = m(t) cosct (1)
接收端将该信号经过平方变换后，即经过一个平方律部件后，误差相位鉴相函数为
e(t) = [ m(t) cos ct ]2 = 1/2 m2(t) + 1/2 m2(t) cos 2ct (2)
上式的第二项包含有载波的倍频2c的分量。若用一窄带滤波器将2c频率分量滤出，再进行二分频，就可获得所需的相干载波。基于这种构思的平方变换法提取载波的方框图如下图1所示。
图1：平方变换法提取载波
由于提取载波信号的方框图中用了一个二分频电路，故提取出的载波信号存在180度相位含糊问题。对移相信号而言，解决这个问题的常用方法是采用相对相移。
在实际中，伴随信号一起进入接收机的还有加性高斯白噪声，为了改善平方变换法的性能，使恢复的相干载波更为纯净，图1中的窄带滤波器常用锁相环代替，构成如图2所示的方框图，
图2 平方环法提取载波
称为平方环法提取载波。其中锁相环是由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO）组成。由于锁相环具有良好的跟踪、窄带滤波和记忆功能，