载波同步技术 平方法 抑制载波的双边带信号中插入导频 科斯塔斯环 残留边带信号中插入导频 时域插入导频法 性能指标 两种载波同步方法的比较 提取载波的方法一般分为两类:一类是不专门发送导频,而在接收端直接从发送信号中提取载波,这类方法称为直接法,也称为自同步法;另一类是在发送有用信号的同时,在适当的频率位置上,插入一个(或多个)称作导频的正弦波,接收端就利用导频提取出载波,这类方法称为插入导频法,也称为外同步法。 直接法(自同步法) 有些信号(如抑制载波的双边带信号等)虽然本身不包含载波分量,但对该信号进行某些非线性变换以后,就可以直接从中提取出载波分量来,这就是直接法提取同步载波的基本原理。下面介绍几种直接提取载波的方法。 设调制信号为( )m t ,( )m t 中无直流分量,则抑制载波的双边带信号为 ( )( ) coscs tm tt (7-1) 接收端将该信号进行平方变换,即经过一个平方律部件后就得到 2222( )1( )( ) cos( ) cos 222ccmte tmttmtt (7-2) 由式(7-2)可以看出,虽然前面假设( )m t 中无直流分量,但2 ( )mt 却一定有直流分量,这是因为2 ( )mt 必为大于等于0 的数,因此,2 ( )mt 的均值必大于0,而这个均值就是2 ( )mt 的直流分量,这样e(t)的第二项中就包含 2cf 频率的分量。例如,对于2PSK信号,( )m t 为双极性矩形脉冲序列,设( )m t 为± 1,那么2 ( )mt =1,这样经过平方率部件后可以得到 2211( )( ) coscos 222cce tmttt (7-3) 由式(7-3)可知,通过 2cf 窄带滤波器从 ( )e t 中很容易取出 2cf 频率分量。经过一个二分频器就可以得到cf 的频率成分,这就是所需要的同步载波。因而,利用图7-1 所示的方框图就可以提取出载波。 图7-1 平方变换法提取载波 为了改善平方变换的性能,可以在平方变换法的基础上,把窄带滤波器用锁相环替代,构成如图7-2 所示框图,这样就实现了平方环法提取载波。由于锁相环具有良好的跟踪、窄带滤波和记忆性能,因此平方环法比一般的平方变换法具有更好的性能,因而得到广泛的应用。 图7-2 平方环法提取载波 在上面两个提取载波的方框图中都用了一个二分频电路,因此,提取出的载波存在 π 相位模糊问题。对移相信号而言,解决这个问题的常用方法就是采用前面已介绍过的相对移相。 利用锁相环提取载波的另一种常用方法如图7-3 所示。...