锁相环路的特性及其应用
时间:09-30
来源:现代电子技术
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2.3 调幅波的同步解调
对于DSB和SSB调幅信号进行解调时,必须使用同步检波,即保证本振产生的载波信号与调幅信号中的载波信号同频同相,此外在数字通信中还有位同步、帧同步、网同步等,可见同步信号的产生非常重要。利用滤波法、导频法、重生法所产生的本振信号很难做到与载波信号同频同相。而利用载波跟踪型的锁相环路就能得到这样的信号,再将其移相90°与输入的调幅信号相乘,通过低通滤波就可解调出调制信号。如图6所示。
锁相接收机实质是一个窄带跟踪锁相环路,其框图如图7所示。
对在空间技术中应用的通信机,这个问题就更显得突出,当地面接收站接收卫星发送到无线电信号时,由于卫星离地距离远,再加上卫星发射功率小,天线在增益低,地面接收站收到的信号是极微弱的。卫星环绕地球飞行时,由于多普勒效应,地面接收站收到的信号频率将偏离卫星发射的信号频率,并且其值往往在较大范围内变化。对于这种中心频率在较大范围内变化的微弱信号若采用普通接收机,势必要求有足够的带宽,这样接收机的输出信噪比将严重下降,无法有效地检出信号,若采用锁相接收机,利用环路的窄带跟踪特性,就可有效地提高输出信噪比,获得满意的接收效果。
2.5 频率合成
无线电通信技术的迅速发展,对振荡信号源的要求在不断提高,不但要求它的频率稳定度的准确高度,而且要求能方便地改换频率,频率合成技术就能满足上述要求。
在锁相环路的鉴相器中进行相位比较的2个频率应该相等,而参考晶振频率是固定值,而频率合成器所需输出的频率(即VCO的频率)则是多个数值。为了使这二者的频率在鉴相器处相等,以便比较它的相位,可采用脉冲控制锁相法、模拟锁相环路法与数字锁相环路法。脉冲锁相法是利用参考晶振频率的某次谐波(通过脉冲形成电路来获得)与VCO输出频率在鉴相器中比较。如图8所示。
模拟锁相环路法与数字锁相环路法则是利用适当的降频电路将VCO的频率降低(PD工作于较低的频率),然后与参考频率在鉴相器中相比较,实现锁相功能。二者的区别在于二者的降频方式不同,模拟式采用加减法降频,数字式采用除法降频。锁相环路的应用不仅如此,还有可以解决专门问题锁相环,如彩电电视彩色副载波的提取,振荡器的频率稳定与提能,相关应答器等,在电子设备,无线电通信,航空航天,雷达等领域被广泛采用。
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