通信原理载波同步提取实验VIP专享VIP免费

实验二 载波同步提取实验 一、实验目的 1、 掌握用科斯塔斯（Costas）环提取相干载波的原理与实现方法。 2、 了解相干载波相位模糊现象的产生原因。 二、实验内容 1、 观察科斯塔斯环提取相干载波的过程。 2、 观察科斯塔斯环提取的相干载波，并做分析。 三、实验器材 1、 信号源模块 一块 2、 ③号模块 一块 3、 ⑦号模块 一块 4、 20M 双踪示波器 一台 5、 频率计（选用） 一台 四、实验原理 （一）基本原理 同步是通信系统中一个重要的实际问题。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。这个相干载波的获取方法就称为载波提取，或称为载波同步。 提取载波的方法一般分为两类：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）称为导频的正弦波，接收端就由导频提取出载波，这类方法称为导频插入法；另一类就是不专门发送导频，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。下面就重点介绍直接法的两种方法。 1、 平方变换法和平方环法 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 ttmtsccos)()( 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 ttmtmttmtecc2cos)(212)(cos)()(2222 （17-1） 由式（17-1）看出，虽然前面假设了( )m t 中无直流分量，但2( )mt 中却有直流分量，而( )e t 表示式的第二项中包含有2ωc 频率的分量。若用一窄带滤波器将2ωc 频率分量滤出，再进行二分频，就获得所需的载波。根据这种分析所得出的平方变换法提取载波的方框图如图17-1 所示。若调制信号( )m t ＝±1，该抑制载波的双边带信号就成为二相移相信号，这时 tttmtecc2cos2121]cos)([)(2 （17-2） 图17-1 平方变换提取载波 因而，用图17-1 所示的方框图同样可以提取出载波。 由于提取载波的方框图中用了一个二分频电路，故提取出的载波存在180°的相位模糊问题。对移相信号而言，解决这个问题的常用方法是采用相对移相。 平方交换法提取载波方框图中的2 cf 窄带滤波器若用锁相环代替，构成如图17-2 所示的方框图，就称为平方环法提取载波。由于锁相环具有良好的跟踪、窄带滤波和记忆性能，平方环法比一般的平方变换法具有更好的性能。因此，平方环法提取载波应用较为广泛。 图17-2 平方环法提取载波 2、 科斯塔斯环法 科斯塔斯环又...