鎖相環(huán)及載波同步要點(diǎn)課件

鎖相環(huán)及載波同步通信原理第十二講鎖相環(huán)及載波同步通信原理第十二講1鎖相環(huán)及載波同步鎖相環(huán)基本原理鎖相環(huán)相位檢測(cè)器（鑒相器）環(huán)路濾波器壓控振蕩器鎖相環(huán)的環(huán)路方程簡(jiǎn)要分析鎖相環(huán)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用鎖相環(huán)及載波同步鎖相環(huán)基本原理2鎖相環(huán)基本原理鎖相環(huán)PLL由鑒相器、環(huán)路（低通濾波器）和壓控振蕩器三個(gè)基本部件組成相位反饋控制系統(tǒng)鎖定、跟蹤（同步帶）、捕捉鎖相環(huán)基本原理鎖相環(huán)PLL由鑒相器、環(huán)路（低3鎖相環(huán)基本原理鎖定、失鎖、跟蹤（同步帶）、捕捉捕捉帶同步帶鎖相環(huán)基本原理鎖定、失鎖、跟蹤（同步帶）、捕捉捕捉帶同步帶4鑒相器鑒相器完成輸入信號(hào)與壓控振蕩器之間相位差到電壓的轉(zhuǎn)換某些相位檢測(cè)器的特性鑒相器鑒相器完成輸入信號(hào)與壓控振蕩器之間相位差到電5鑒相器鑒相器6環(huán)路低通濾波器環(huán)路濾波器的主要功能：濾除誤差信號(hào)中的高頻分量為鎖相環(huán)提供一個(gè)短時(shí)記憶，如果系統(tǒng)由于瞬時(shí)噪聲而失鎖，可確保鎖相環(huán)路迅速重新捕獲信號(hào)。環(huán)路濾波器的設(shè)計(jì)對(duì)環(huán)路的各項(xiàng)性能都有重要影響穩(wěn)態(tài)相差、跟蹤時(shí)間、捕捉帶寬、穩(wěn)定性等。PLL的主要性能指標(biāo)，主要取決于環(huán)路濾波器的設(shè)計(jì)環(huán)路低通濾波器環(huán)路濾波器的主要功能：PLL的主要性能指標(biāo)，主7壓控振蕩器壓控振蕩器自由振蕩頻率或中心（角）頻率電壓控制部分壓控振蕩器壓控振蕩器自由振蕩頻率或中心（角）頻率電壓控制部分8鎖相環(huán)的環(huán)路方程鎖相環(huán)的環(huán)路方程9鎖相環(huán)的環(huán)路方程線性化，假定相位誤差較小解微分方程得到結(jié)論鎖相環(huán)的環(huán)路方程線性化，假定相位誤差較小解微分方程得到結(jié)論10鎖相環(huán)的環(huán)路方程拉氏變換求解微分方程不同的環(huán)路濾波器，可以求出相位不同的傳輸函數(shù)，進(jìn)行分析，得到穩(wěn)態(tài)相差、穩(wěn)定度等指標(biāo)鎖相環(huán)的復(fù)頻域模型鎖相環(huán)的環(huán)路方程拉氏變換求解微分方程不同的環(huán)路濾波器，可以求11兩種鎖相環(huán)分析示例

兩種鎖相環(huán)分析示例 12兩種鎖相環(huán)分析示例

只有相差有頻率差兩種鎖相環(huán)分析示例 只有相差有頻率差13兩種鎖相環(huán)分析示例

只有相差有頻率差兩種鎖相環(huán)分析示例 只有相差有頻率差14兩種鎖相環(huán)分析示例

只有相差有頻率差兩種鎖相環(huán)分析示例 只有相差有頻率差15鎖相環(huán)應(yīng)用分析例分析鎖相環(huán)成為FM鑒頻器的條件鎖相環(huán)應(yīng)用分析例分析鎖相環(huán)成為FM鑒頻器的條件16鎖相環(huán)應(yīng)用分析例分析鎖相環(huán)成為FM鑒頻器的條件條件1：低通濾波器LF的帶寬大于信號(hào)帶寬條件2：截止角頻率為Kp的低通濾波器鎖相環(huán)應(yīng)用分析例分析鎖相環(huán)成為FM鑒頻器的條件截止角頻率為K17鎖相環(huán)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用鎖相環(huán)在通信系統(tǒng)中有很多應(yīng)用，包括：高穩(wěn)定FM信號(hào)產(chǎn)生、FM鑒頻、調(diào)幅信號(hào)的相干解調(diào)、倍頻、頻率合成以及數(shù)字系統(tǒng)中的比特同步等等NFM信號(hào)的相干解調(diào)LPFVCOLPF-p/2NFM信號(hào)相干解調(diào)輸出鎖相環(huán)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用鎖相環(huán)在通信系統(tǒng)中有很多應(yīng)用，包括：18鎖相環(huán)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用用于頻率合成器的鎖相環(huán)LPFVCO振蕩器f=fx分頻輸出fout分頻器N分頻器M鎖相環(huán)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用用于頻率合成器的鎖相環(huán)LPFVCO振19載波同步載波同步插入導(dǎo)頻法直接提載法載波同步系統(tǒng)性能載波相位誤差對(duì)解調(diào)系統(tǒng)的影響載波同步載波同步20載波同步載波同步是指在相干解調(diào)時(shí)，接收端需要提供一個(gè)與接收信號(hào)中的調(diào)制載波同頻同相的相干載波。這個(gè)載波的獲取稱為載波提取或載波同步，載波同步是實(shí)現(xiàn)相干解調(diào)的先決條件。已調(diào)信號(hào)插入載波/導(dǎo)頻+載波恢復(fù)相干解調(diào)信道載波同步載波同步是指在相干解調(diào)時(shí)，接收端需21載波同步

已調(diào)信號(hào)含有同步信息+載波恢復(fù)相干解調(diào)信道由發(fā)送端發(fā)送專門(mén)的同步信息（常被稱為導(dǎo)頻），接收端把這個(gè)導(dǎo)頻提取出來(lái)作為同步信號(hào)的方法，稱為外同步法。發(fā)送端不發(fā)送專門(mén)的同步信息，接收端設(shè)法從收到的信號(hào)中提取同步信息的方法，稱為自同步法。

已調(diào)信號(hào)不含同步信息插入載波/導(dǎo)頻+載波恢復(fù)相干解調(diào)信道AMSSB載波同步已調(diào)信號(hào)含+載波恢復(fù)相干解調(diào)信道22載波同步

已調(diào)信號(hào)插入載波/導(dǎo)頻+載波恢復(fù)相干解調(diào)信道

同步本身雖然不包含所要傳送的信息，但只有收發(fā)設(shè)備之間建立了同步后才能開(kāi)始傳送信息，所以同步是進(jìn)行信息傳輸?shù)谋匾颓疤?。同步性能的好壞又將直接影響著通信系統(tǒng)的性能。如果出現(xiàn)同步誤差或失去同步就會(huì)導(dǎo)致通信系統(tǒng)性能下降或通信中斷。因此，同步系統(tǒng)應(yīng)具有比信息傳輸系統(tǒng)更高的可靠性和更好的質(zhì)量指標(biāo)，如同步誤差小、相位抖動(dòng)小以及同步建立時(shí)間短，保持時(shí)間長(zhǎng)等。載波同步已調(diào)信號(hào)插入+載波恢復(fù)相干解調(diào)信道23載波同步---插入導(dǎo)頻法

抑制載波的雙邊帶信號(hào)（如DSB、等概的2PSK）本身不含有載波，殘留邊帶（VSB）信號(hào)雖含有載波分量，但很難從已調(diào)信號(hào)的頻譜中把它分離出來(lái)。對(duì)這些信號(hào)的載波提取，可以用插入導(dǎo)頻法（外同步法）。尤其是單邊帶（SSB）信號(hào)，它既沒(méi)有載波分量又不能用直接法提取載波，只能用插入導(dǎo)頻法

所謂插入導(dǎo)頻，就是在已調(diào)信號(hào)頻譜中額外插入一（多）個(gè)低功率的線譜，以便接收端作為載波同步信號(hào)加以恢復(fù)，此線譜對(duì)應(yīng)的正弦波稱為導(dǎo)頻信號(hào)插入的導(dǎo)頻：位置、強(qiáng)度、與傳輸信號(hào)關(guān)系？載波同步---插入導(dǎo)頻法抑制載波的雙邊帶信24導(dǎo)頻插入在任意位置（一般在通帶內(nèi)）載波同步---插入導(dǎo)頻法

導(dǎo)頻與信號(hào)同時(shí)（頻帶）傳輸互不干擾導(dǎo)頻線譜的強(qiáng)度遠(yuǎn)大于信號(hào)譜，以便于接收端濾波或鎖相跟蹤導(dǎo)頻插在信號(hào)譜的零點(diǎn)或與信號(hào)正交傳輸，以保證不干擾信號(hào)在信號(hào)頻帶外，單獨(dú)傳輸？導(dǎo)頻插入載波同步---插入導(dǎo)頻法導(dǎo)頻與信號(hào)25DSB插入導(dǎo)頻的方案之一發(fā)送端：已調(diào)信號(hào)插入導(dǎo)頻DSB插入導(dǎo)頻的方案之一發(fā)送端：已調(diào)信號(hào)插26DSB插入導(dǎo)頻的方案之一接收端：相干載波恢復(fù)DSB插入導(dǎo)頻的方案之一接收端：相干載波恢27DSB插入導(dǎo)頻的方案討論討論：能否在插入同相導(dǎo)頻能否在帶外插入導(dǎo)頻SSB怎么插入導(dǎo)頻相干解調(diào)后有直流分量DSB插入導(dǎo)頻的方案討論討論：相干解調(diào)后有直流分量28VSB插入導(dǎo)頻的方案之一發(fā)送端：VSB插入導(dǎo)頻的方案之一發(fā)送端：29VSB插入導(dǎo)頻的方案之一接收端：目標(biāo)：利用f1、f2的和、差、倍關(guān)系得到fc1234VSB插入導(dǎo)頻的方案之一接收端：目標(biāo)：利用f1、f2的和30VSB插入導(dǎo)頻的方案之一接收端：f1、f2相乘濾波取差頻q次分頻12qVSB插入導(dǎo)頻的方案之一12q31VSB插入導(dǎo)頻的方案之一接收端：與f2相乘濾波取差頻移相電路調(diào)整相位得到相干載波34VSB插入導(dǎo)頻的方案之一3432VSB插入導(dǎo)頻的方案討論1234f2-f1fr-Df2fC

通過(guò)調(diào)整△f2、△f1可得到整數(shù)倍的q增大△f2或△f1有利于減少信號(hào)頻譜對(duì)導(dǎo)頻的干擾，但所需頻帶加寬。VSB插入導(dǎo)頻的方案討論1234f2-f1fr-Df2fC33直接提取載波信號(hào)中含有載波分量，利用PLL或?yàn)V波器可直接提取載波。信號(hào)經(jīng)過(guò)非線性變換后含有“載波分量”平方環(huán)提取載波

直接提取載波信號(hào)中含有載波分量，利用PLL或?yàn)V波器可直接提取34利用平方變換提取DSB載波DSB信號(hào)：經(jīng)過(guò)平方律器件：二分頻后產(chǎn)生180相位模糊問(wèn)題對(duì)模擬解調(diào)，相位模糊造成解調(diào)信號(hào)反向，影響不大對(duì)數(shù)字信號(hào)解調(diào)，相位模糊影響較大，需要采取一定的措施二倍頻分量利用平方變換提取DSB載波DSB信號(hào)：二倍頻分量35利用同相正交變換提取DSB載波利用鎖相環(huán)提取載波分量的另一種方法稱為同相正交變換法。即壓控振蕩器輸出分兩路：同相信號(hào)，正交信號(hào)。通常稱為同相正交或科斯塔斯（Costas）環(huán)法利用同相正交變換提取DSB載波利用鎖相環(huán)提取載波分量的另一36利用同相正交變換提取DSB載波輸入信號(hào)：VCO輸出：q很小時(shí)反饋調(diào)整最終q0利用同相正交變換提取DSB載波輸入信號(hào)：q很小時(shí)反饋調(diào)37變換法提取載波信號(hào)中不含有載波分量，可以將信號(hào)經(jīng)過(guò)非線性變換后提取載波分量。Costas環(huán)與平方環(huán)都是利用鎖相環(huán)（PLL）提取載波的常用方法。Costas環(huán)與平方環(huán)相比，雖然在電路上要復(fù)雜一些，但它的工作頻率即為載波頻率，而平方環(huán)的工作頻率是載波頻率的兩倍，顯然當(dāng)載波頻率很高時(shí)，工作頻率較低的Costas環(huán)易于實(shí)現(xiàn)；其次，當(dāng)環(huán)路正常鎖定后，Costas環(huán)可直接獲得解調(diào)輸出，而平方環(huán)則沒(méi)有這種功能。數(shù)字通信中常使用多相移相信號(hào)，可以采用類似的辦法，如采用4次方器件，或四相Costas環(huán)提取載波。變換法提取載波信號(hào)中不含有載波分量，可以將信號(hào)經(jīng)過(guò)非線性變換38變換法提取載波變換法提取載波39載波同步系統(tǒng)的性能載波同步系統(tǒng)的性能指標(biāo)主要有效率、精度、同步建立時(shí)間和同步保持時(shí)間。效率：指為了獲得載波信號(hào)而盡量少消耗發(fā)送功率。在這方面，直接法由于不需要專門(mén)發(fā)送導(dǎo)頻，因而效率高，而插入導(dǎo)頻法由于插入導(dǎo)頻要消耗一部分發(fā)送功率，因而效率要低一些。精度：指接收端提取的載波與需要的載波比較，應(yīng)該有盡量小的相位誤差。誤差包括穩(wěn)態(tài)相位誤差與隨機(jī)相位誤差（噪聲引起）時(shí)效：同步建立時(shí)間快、同步保持時(shí)間長(zhǎng)載波同步系統(tǒng)的性能載波同步系統(tǒng)的性能指標(biāo)主要有效率、精度、同40穩(wěn)態(tài)相差與隨機(jī)相差*使用帶通濾波器與鎖相環(huán)都能求出穩(wěn)態(tài)相差，可以通過(guò)改進(jìn)電路、加相位補(bǔ)償?shù)确椒ㄏ€(wěn)態(tài)相差。隨機(jī)相差是噪聲干擾引起的，可以采用正弦波加高斯噪聲的分析方法進(jìn)行分析，得出受噪聲影響載波相位的變化。但噪聲干擾引起的隨機(jī)相差無(wú)法避免，對(duì)解調(diào)器造成影響，使系統(tǒng)的信噪比惡化或誤碼率升高。r為信噪比初始相位穩(wěn)態(tài)相差與隨機(jī)相差*使用帶通濾波器與鎖相環(huán)都能求出穩(wěn)態(tài)相差，41載波相位誤差對(duì)解調(diào)性能的影響相干解調(diào)時(shí)，如果提取的載波存在穩(wěn)態(tài)相差和隨機(jī)相差，對(duì)解調(diào)性能有直接影響對(duì)DSB信號(hào)解調(diào)的影響信噪比下降：倍DSB信號(hào)恢復(fù)載波解調(diào)信號(hào)載波相位誤差對(duì)解調(diào)性能的影響相干解調(diào)時(shí)，如果提取的載波存在穩(wěn)42載波相位誤差對(duì)解調(diào)性能的影響對(duì)SSB信號(hào)解調(diào)的影響不僅信噪比下降，而且由于正交信號(hào)的存在使截調(diào)信號(hào)產(chǎn)生畸變SSB信號(hào)恢復(fù)載波解調(diào)信號(hào)載波相位誤差對(duì)解調(diào)性能的影響對(duì)SSB信號(hào)解調(diào)的影響不僅信噪比43鎖相環(huán)與載波同步小結(jié)鎖相環(huán)包括哪些部件，鎖相環(huán)的基本作用鎖相環(huán)的時(shí)域、復(fù)頻域的基本分析方法插入導(dǎo)頻載波同步方法利用平方變換、同相正交變換在信號(hào)中直接提取載波的方法載波同步相位誤差對(duì)解調(diào)器的影響習(xí)題：西電：11-1，11-2，11-3，11-5鎖相環(huán)與載波同步小結(jié)鎖相環(huán)包括哪些部件，鎖相環(huán)的基本作用44兩種鎖相環(huán)分析鎖相環(huán)包括哪些部件，鎖相環(huán)的基本作用鎖相環(huán)的時(shí)域、復(fù)頻域的基本分析方法插入導(dǎo)頻載波同步方法利用平方變換、同相正交變換在信號(hào)中直接提取載波的方法載波同步相位誤差對(duì)解調(diào)器的影響習(xí)題：西電：11-1，11-2，11-3，11-5兩種鎖相環(huán)分析鎖相環(huán)包括哪些部件，鎖相環(huán)的基本作用45鎖相環(huán)及載波同步通信原理第十二講鎖相環(huán)及載波同步通信原理第十二講46鎖相環(huán)及載波同步鎖相環(huán)基本原理鎖相環(huán)相位檢測(cè)器（鑒相器）環(huán)路濾波器壓控振蕩器鎖相環(huán)的環(huán)路方程簡(jiǎn)要分析鎖相環(huán)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用鎖相環(huán)及載波同步鎖相環(huán)基本原理47鎖相環(huán)基本原理鎖相環(huán)PLL由鑒相器、環(huán)路（低通濾波器）和壓控振蕩器三個(gè)基本部件組成相位反饋控制系統(tǒng)鎖定、跟蹤（同步帶）、捕捉鎖相環(huán)基本原理鎖相環(huán)PLL由鑒相器、環(huán)路（低48鎖相環(huán)基本原理鎖定、失鎖、跟蹤（同步帶）、捕捉捕捉帶同步帶鎖相環(huán)基本原理鎖定、失鎖、跟蹤（同步帶）、捕捉捕捉帶同步帶49鑒相器鑒相器完成輸入信號(hào)與壓控振蕩器之間相位差到電壓的轉(zhuǎn)換某些相位檢測(cè)器的特性鑒相器鑒相器完成輸入信號(hào)與壓控振蕩器之間相位差到電50鑒相器鑒相器51環(huán)路低通濾波器環(huán)路濾波器的主要功能：濾除誤差信號(hào)中的高頻分量為鎖相環(huán)提供一個(gè)短時(shí)記憶，如果系統(tǒng)由于瞬時(shí)噪聲而失鎖，可確保鎖相環(huán)路迅速重新捕獲信號(hào)。環(huán)路濾波器的設(shè)計(jì)對(duì)環(huán)路的各項(xiàng)性能都有重要影響穩(wěn)態(tài)相差、跟蹤時(shí)間、捕捉帶寬、穩(wěn)定性等。PLL的主要性能指標(biāo)，主要取決于環(huán)路濾波器的設(shè)計(jì)環(huán)路低通濾波器環(huán)路濾波器的主要功能：PLL的主要性能指標(biāo)，主52壓控振蕩器壓控振蕩器自由振蕩頻率或中心（角）頻率電壓控制部分壓控振蕩器壓控振蕩器自由振蕩頻率或中心（角）頻率電壓控制部分53鎖相環(huán)的環(huán)路方程鎖相環(huán)的環(huán)路方程54鎖相環(huán)的環(huán)路方程線性化，假定相位誤差較小解微分方程得到結(jié)論鎖相環(huán)的環(huán)路方程線性化，假定相位誤差較小解微分方程得到結(jié)論55鎖相環(huán)的環(huán)路方程拉氏變換求解微分方程不同的環(huán)路濾波器，可以求出相位不同的傳輸函數(shù)，進(jìn)行分析，得到穩(wěn)態(tài)相差、穩(wěn)定度等指標(biāo)鎖相環(huán)的復(fù)頻域模型鎖相環(huán)的環(huán)路方程拉氏變換求解微分方程不同的環(huán)路濾波器，可以求56兩種鎖相環(huán)分析示例

兩種鎖相環(huán)分析示例 57兩種鎖相環(huán)分析示例

只有相差有頻率差兩種鎖相環(huán)分析示例 只有相差有頻率差58兩種鎖相環(huán)分析示例

只有相差有頻率差兩種鎖相環(huán)分析示例 只有相差有頻率差59兩種鎖相環(huán)分析示例

只有相差有頻率差兩種鎖相環(huán)分析示例 只有相差有頻率差60鎖相環(huán)應(yīng)用分析例分析鎖相環(huán)成為FM鑒頻器的條件鎖相環(huán)應(yīng)用分析例分析鎖相環(huán)成為FM鑒頻器的條件61鎖相環(huán)應(yīng)用分析例分析鎖相環(huán)成為FM鑒頻器的條件條件1：低通濾波器LF的帶寬大于信號(hào)帶寬條件2：截止角頻率為Kp的低通濾波器鎖相環(huán)應(yīng)用分析例分析鎖相環(huán)成為FM鑒頻器的條件截止角頻率為K62鎖相環(huán)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用鎖相環(huán)在通信系統(tǒng)中有很多應(yīng)用，包括：高穩(wěn)定FM信號(hào)產(chǎn)生、FM鑒頻、調(diào)幅信號(hào)的相干解調(diào)、倍頻、頻率合成以及數(shù)字系統(tǒng)中的比特同步等等NFM信號(hào)的相干解調(diào)LPFVCOLPF-p/2NFM信號(hào)相干解調(diào)輸出鎖相環(huán)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用鎖相環(huán)在通信系統(tǒng)中有很多應(yīng)用，包括：63鎖相環(huán)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用用于頻率合成器的鎖相環(huán)LPFVCO振蕩器f=fx分頻輸出fout分頻器N分頻器M鎖相環(huán)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用用于頻率合成器的鎖相環(huán)LPFVCO振64載波同步載波同步插入導(dǎo)頻法直接提載法載波同步系統(tǒng)性能載波相位誤差對(duì)解調(diào)系統(tǒng)的影響載波同步載波同步65載波同步載波同步是指在相干解調(diào)時(shí)，接收端需要提供一個(gè)與接收信號(hào)中的調(diào)制載波同頻同相的相干載波。這個(gè)載波的獲取稱為載波提取或載波同步，載波同步是實(shí)現(xiàn)相干解調(diào)的先決條件。已調(diào)信號(hào)插入載波/導(dǎo)頻+載波恢復(fù)相干解調(diào)信道載波同步載波同步是指在相干解調(diào)時(shí)，接收端需66載波同步

已調(diào)信號(hào)含有同步信息+載波恢復(fù)相干解調(diào)信道由發(fā)送端發(fā)送專門(mén)的同步信息（常被稱為導(dǎo)頻），接收端把這個(gè)導(dǎo)頻提取出來(lái)作為同步信號(hào)的方法，稱為外同步法。發(fā)送端不發(fā)送專門(mén)的同步信息，接收端設(shè)法從收到的信號(hào)中提取同步信息的方法，稱為自同步法。

已調(diào)信號(hào)不含同步信息插入載波/導(dǎo)頻+載波恢復(fù)相干解調(diào)信道AMSSB載波同步已調(diào)信號(hào)含+載波恢復(fù)相干解調(diào)信道67載波同步

已調(diào)信號(hào)插入載波/導(dǎo)頻+載波恢復(fù)相干解調(diào)信道

同步本身雖然不包含所要傳送的信息，但只有收發(fā)設(shè)備之間建立了同步后才能開(kāi)始傳送信息，所以同步是進(jìn)行信息傳輸?shù)谋匾颓疤?。同步性能的好壞又將直接影響著通信系統(tǒng)的性能。如果出現(xiàn)同步誤差或失去同步就會(huì)導(dǎo)致通信系統(tǒng)性能下降或通信中斷。因此，同步系統(tǒng)應(yīng)具有比信息傳輸系統(tǒng)更高的可靠性和更好的質(zhì)量指標(biāo)，如同步誤差小、相位抖動(dòng)小以及同步建立時(shí)間短，保持時(shí)間長(zhǎng)等。載波同步已調(diào)信號(hào)插入+載波恢復(fù)相干解調(diào)信道68載波同步---插入導(dǎo)頻法

抑制載波的雙邊帶信號(hào)（如DSB、等概的2PSK）本身不含有載波，殘留邊帶（VSB）信號(hào)雖含有載波分量，但很難從已調(diào)信號(hào)的頻譜中把它分離出來(lái)。對(duì)這些信號(hào)的載波提取，可以用插入導(dǎo)頻法（外同步法）。尤其是單邊帶（SSB）信號(hào)，它既沒(méi)有載波分量又不能用直接法提取載波，只能用插入導(dǎo)頻法

所謂插入導(dǎo)頻，就是在已調(diào)信號(hào)頻譜中額外插入一（多）個(gè)低功率的線譜，以便接收端作為載波同步信號(hào)加以恢復(fù)，此線譜對(duì)應(yīng)的正弦波稱為導(dǎo)頻信號(hào)插入的導(dǎo)頻：位置、強(qiáng)度、與傳輸信號(hào)關(guān)系？載波同步---插入導(dǎo)頻法抑制載波的雙邊帶信69導(dǎo)頻插入在任意位置（一般在通帶內(nèi)）載波同步---插入導(dǎo)頻法

導(dǎo)頻與信號(hào)同時(shí)（頻帶）傳輸互不干擾導(dǎo)頻線譜的強(qiáng)度遠(yuǎn)大于信號(hào)譜，以便于接收端濾波或鎖相跟蹤導(dǎo)頻插在信號(hào)譜的零點(diǎn)或與信號(hào)正交傳輸，以保證不干擾信號(hào)在信號(hào)頻帶外，單獨(dú)傳輸？導(dǎo)頻插入載波同步---插入導(dǎo)頻法導(dǎo)頻與信號(hào)70DSB插入導(dǎo)頻的方案之一發(fā)送端：已調(diào)信號(hào)插入導(dǎo)頻DSB插入導(dǎo)頻的方案之一發(fā)送端：已調(diào)信號(hào)插71DSB插入導(dǎo)頻的方案之一接收端：相干載波恢復(fù)DSB插入導(dǎo)頻的方案之一接收端：相干載波恢72DSB插入導(dǎo)頻的方案討論討論：能否在插入同相導(dǎo)頻能否在帶外插入導(dǎo)頻SSB怎么插入導(dǎo)頻相干解調(diào)后有直流分量DSB插入導(dǎo)頻的方案討論討論：相干解調(diào)后有直流分量73VSB插入導(dǎo)頻的方案之一發(fā)送端：VSB插入導(dǎo)頻的方案之一發(fā)送端：74VSB插入導(dǎo)頻的方案之一接收端：目標(biāo)：利用f1、f2的和、差、倍關(guān)系得到fc1234VSB插入導(dǎo)頻的方案之一接收端：目標(biāo)：利用f1、f2的和75VSB插入導(dǎo)頻的方案之一接收端：f1、f2相乘濾波取差頻q次分頻12qVSB插入導(dǎo)頻的方案之一12q76VSB插入導(dǎo)頻的方案之一接收端：與f2相乘濾波取差頻移相電路調(diào)整相位得到相干載波34VSB插入導(dǎo)頻的方案之一3477VSB插入導(dǎo)頻的方案討論1234f2-f1fr-Df2fC

通過(guò)調(diào)整△f2、△f1可得到整數(shù)倍的q增大△f2或△f1有利于減少信號(hào)頻譜對(duì)導(dǎo)頻的干擾，但所需頻帶加寬。VSB插入導(dǎo)頻的方案討論1234f2-f1fr-Df2fC78直接提取載波信號(hào)中含有載波分量，利用PLL或?yàn)V波器可直接提取載波。信號(hào)經(jīng)過(guò)非線性變換后含有“載波分量”平方環(huán)提取載波

直接提取載波信號(hào)中含有載波分量，利用PLL或?yàn)V波器可直接提取79利用平方變換提取DSB載波DSB信號(hào)：經(jīng)過(guò)平方律器件：二分頻后產(chǎn)生180相位模糊問(wèn)題對(duì)模擬解調(diào)，相位模糊造成解調(diào)信號(hào)反向，影響不大對(duì)數(shù)字信號(hào)解調(diào)，相位模糊影響較大，需要采取一定的措施二倍頻分量利用平方變換提取DSB載波DSB信號(hào)：二倍頻分量80利用同相正交變換提取DSB載波利用鎖相環(huán)提取載波分量的另一種方法稱為同相正交變換法。即壓控振蕩器輸出分兩路：同相信號(hào)，正交信號(hào)。通常稱為同相正交或科斯塔斯（Costas）環(huán)法利用同相正交變換提取DSB載波利用鎖相環(huán)提取載波分量的另一81利用同相正交變換提取DSB載波輸入信號(hào)：VCO輸出：q很小時(shí)反饋調(diào)整最終q0利用同相正交變換提取DSB載波輸入信號(hào)：q很小時(shí)反饋調(diào)82變換法提取載波信號(hào)中不含有載波分量，可以將信號(hào)經(jīng)過(guò)非線性變換后提取載波分量。Costas環(huán)與平方環(huán)都是利用鎖相環(huán)（PLL）提取載波的常用方法。Costas環(huán)與平方環(huán)相比，雖然在電路上要復(fù)雜一些，但它的工作頻率即為載波頻率，而平方環(huán)的工作頻率是載波頻率的兩倍，顯然當(dāng)載波頻率很高時(shí)，工作頻率較低的Costas環(huán)易于實(shí)現(xiàn)；其次，當(dāng)環(huán)路正常鎖定后，Costas環(huán)可直接獲得解調(diào)輸出，而平方環(huán)則沒(méi)有這種功能。數(shù)字通信中常使用多相移相信號(hào)，可以采用類似的辦法，如采用4次方器件，或四相Costas環(huán)提取載波。變換法提取載波信號(hào)中不含有載波分量，可以將信號(hào)經(jīng)過(guò)非線性變換83變換法提取載波變換