chapter6 鎖相環(huán)路的應(yīng)用 電子科技大學(xué)經(jīng)典-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 os(t)uoc(t)ud(t)相干載波輸出正交支路同相支路 zc(t) zs(t) yc(t) ys(t)在有噪情況下，輸入 BPSK信號(hào)為： )()](s i n [)()()()( 1 tntttmUtntutx oiii ????? ??同相和正交支路的反饋信號(hào)為： )](?c o s [)()](?s in [)(11ttUtuttUtuooocooos????????鑒相后濾波，同相和正交支路的輸出信號(hào)： )(c os)(21)(s i n)]()([21)()(s i n)(21)(c os)]()([21)(ttNUKttNtmUUKtyttNUKttNtmUUKtyeesiomceesioms??????????)()(2s i n)()()( tNtKtytytu edcsd ???? ?同相和正交支路的輸出信號(hào)相乘后： 其中： 為等效鑒相增益 )](21[41 2222 tmUUKK iomd ?)}(2c o s)]()()()([)(2s i n)](21)(21)()({[41)( 2222ttNtNtNtmUttNtNtNtmUUKtNecsciescsiom???????? 為等效噪聲電壓 相乘器在同相 —正交環(huán)中起著決定性作用，它完成了平方環(huán)中平方器類似的非線性變換，獲得了與 m2(t) 成比例的誤差電壓，由此完成相干載波的提取。 在使用時(shí)分多址 (PCMPSKTDMA)和頻分多址 (PCMPSKFDMA)等工作方式的衛(wèi)星數(shù)字通信系統(tǒng)中，各個(gè)地面站在解調(diào) PSK信號(hào)時(shí)都需要一個(gè)本地相干載波。 在同相解調(diào)支路上使用最佳相干解調(diào)的反調(diào)制環(huán)： 此時(shí)，正交支路的輸出 )(s i n)(21)( tTtmUUKty ebiomc ??? 同相支路采用最佳相干解調(diào)，由于積分取樣延遲了一個(gè)碼元周期 Tb，故判決結(jié)果 ???????錯(cuò)誤判決正確判決)()()(?bbTtmTtmtm 由此，鑒相輸出 )()(?)( tytmtu cd ??)(s i n)(21)( tTtmUUKTtm ebiomb ?????? 等效鑒相特性 ?????錯(cuò)誤判決正確判決edede KKD???s i ns i n)( 如果假設(shè)接收的誤比特率為 Pe，則平均鑒相特性 )s i n(s i n)1()( edeedee KPKPD ??? ??????eeed PK ?? s in)](21[ ?? 式中，用 Pe(θe)是為了強(qiáng)調(diào)比特率為 Pe是 θe的函數(shù)，對(duì) BPSK系統(tǒng)而言 )c o s(21 eobeb NEe r f cP ?? 反調(diào)制環(huán)的等效鑒相特性與信噪比的關(guān)系如下 D( θe)/Kdθe90o0o90o180o270o11??obNE /dBNEob12/ ?dBNEob6/ ? 可見(jiàn)此環(huán)路的鑒相周期為 π，環(huán)路的鎖定狀態(tài)可能處于 θe=0、 π 附近，因此存在相位的二重不確定性。如果頻差高于比特率，則可在載波同步環(huán)的捕捉過(guò)程引入牽引電壓，使起始頻差減小到很低的數(shù)值。 第五節(jié) 位同步系統(tǒng) 位同步：碼元 /比特同步，確定對(duì)接受信號(hào)碼元的取樣判決時(shí)刻。 一 非線性變換 濾波法 均值為零的隨機(jī)基帶信號(hào)通過(guò)適當(dāng)?shù)姆蔷€性變換會(huì)產(chǎn)生離散的時(shí)鐘頻率分量，采用 BPF或更多地用 PLL提取，可以得到所需的定時(shí)信號(hào) 1. 平方變換位同步器 LP F ( ) 2 P LLm (t) m 1 (t) v (t) 同步信號(hào) 平方變換位同步器中各點(diǎn)的信號(hào)波形如下圖 ： + + + + AAAAA200000A2A2/2A2/2A2/2m(t)m1(t)v(t)vI(t)vc(t) 2. 延遲相乘位同步器 D e l a yt0P L Lm(t) v(t) 同步信號(hào)m(tt0) 通過(guò)延遲器的延時(shí)作用，利用基帶信號(hào)與其延遲信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)的時(shí)間差來(lái)完成過(guò)零點(diǎn)的檢測(cè)。 設(shè)輸入基帶信號(hào)為 ?????????kksk kTtgAtm )()( 其中 Ak是以 1/2的概率取值＋ A或－ A的隨機(jī)變量，且前后取值是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的，即滿足 ? ???????jijiAAAEji 02 g(t)為歸一化后的單個(gè)的碼元脈沖 ??? ???e ls eTttg s001)(此輸入基帶信號(hào)通過(guò) LPF后的輸出為 ?????????kksk kTtgAtm )()( 11其中 g1(t)為丟失了一部分高頻分量的單個(gè)的碼 元脈沖， h1(t)為 LPF的單 位沖激響應(yīng)。當(dāng) 時(shí)的時(shí)鐘頻率分量為 so Tt 21?)]()()[2(s i n)21( 224 ss ffffcA ??? dd?二 同相 中相位同步環(huán) 采用與同相 正交載波同步環(huán)的類比，可構(gòu)成一種亞最佳的同步環(huán)如下： L FV C O取 樣 器取 樣 器判 決 器+ 1 1數(shù) 據(jù)判 決 器定 時(shí) 脈 沖形 成時(shí) 延2sT????esesKTTK??)1(?????esesTKTK??)21()21()( ??tm)( tn)( txky2)(2ty)(2tB)(1tB)(1tyky1 kakekJ21 kkkaaI??? 由于此環(huán)路利用輸入數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換時(shí)刻來(lái)提取同步誤差信號(hào)，故又稱為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換跟蹤環(huán) (DTTL)。 三 早 遲積分位同步環(huán) 早 遲積分位同步環(huán)是一種較易實(shí)現(xiàn)的亞最佳位同步環(huán)，有多種具體的電路實(shí)現(xiàn)形式，下圖為一種絕對(duì)值型早 遲積分位同步環(huán)的組成： LFVC O取樣器取樣器判 決 器+11定時(shí)脈沖形成???????????)(?)1(ssTKTK???????????)1(?)(ssTKTK)(1tBke判 決 器+11+Bo(t)位同步出取絕對(duì)值電路)( ??tm)( tn)(2ty)(2tB)(1tyky1ky2ky1ky2早積分遲積分sT)21( ??延遲 此環(huán)路的等效鑒相器也有兩個(gè)積分取樣支路，分別稱為早積分與遲積分
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