|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы Схемы фазовой автоподстройки I /Г~\ f I-1 sincot sin Вход  cosCcot* <Pg ) 1 (f*cos2ojj)sin2<p
sinccji cos емоду/гирующий Рис. 3.16. Контур Костаса для восстановления несущей. Контурный фильтр подавляет высокочастотные Составляющие, и его выходной сигнал пропорционален sin 24>, и если фе мала, то выходной сигнал фильтра просто пропорционален 2фе, Этот сигнал очень похож на выходной сигнал фильтра в обычном контуре. Серводействие схемы будет иметь тенденцию сделать фе = О (исключая любое установившееся смещение). Заметим, что выходной сигнал ветви Q является демодули-рованным сигналом и что ветви / и Q действуют параллельно как фазовый детектор. Контур Костаса поэтому объединяет в себе функции восстановления несущей и демодуляции. В методе с возведением сигнала в квадрат демодуляция реализуется отдельно. Так как выход фазового детектора пропорционален sin 2фе, это не позволяет различать фазовые ошибки между ±л; или ±(я ± фе). Отсюда эта фазовая неопределенность ±хс в восстановленной несущей, как в схеме перемножителя. Во многих применениях, например в телефонии, изменение фазы на 180° не важно. Однако при передаче данных в результате изменения фазы на 180° в одном случае нуль будет восприниматься как нуль, а в другом случае нуль будет восприниматься как единица. Поэтому в практике передачи данных перед передачей данные кодируются таким образом, чтобы принимаемые данные могли быть поняты правильно, несмотря на неопределеность фазы восстановленной несущей. Мы упоминали ранее, что схема восстановления несущей, используя контур Костаса, требует внешней помощи во время начального установления. Для этого обычно используется метод развертки. Относительно просто добавить частотный детектор в контур Костаса. Выходы от двух фильтров нижних частот в ветвях / и Q можно далее обрабатывать для построения квадро-
Задврок- о-1-о Цепь задеракии Рис. 3.17. Частотный детектор для использования с контуром Костаса. коррелятора. Однако дифференцирующая цепочка в ветви / квадрокоррелятора имеет частотную характеристику фильтра верхних частот и, вероятно, изменяет характеристику схемы при наличии высокого входного шума. Альтернативное устройство показано на рис. 3.17. В схеме сигналы разделенных ветвей / и Q, как и в контуре Костаса, попадают на входы фильтров. Ради простоты предположим, что входной сигнал не имеет модуляции и задается в форме sin {&с (+Фд = sin [К -f Аи) / -f sJ, где соо - частота ГУН и Асо = сос - шо- Выходной сигнал ФНЧ ветви Q это cos (Асо/+ е), а выходной сигнал ветви / это sin (А©; + фе). Выходные сигналы каждой ветви задерживаются на малый угол я];, и задержанные выходные сигналы каждой ветви умножаются на выходные сигналы ФНЧ противоположной ветви. Разница между двумя выходами перемножителей есть частотно-детекторный выход Выходной сигнал = sin (Аш/ + фе) cos (Аю/ + фе - Ф) - - cos (Аш/ -f Фе) sin (Асо/ + фе - 1) sin if. (3.25) Если задержка в схеме выполняется с одиночным звеном RC-филътра, показанным на рис. 3.17, то выходной сигнал частотного детектора будет иметь вид Выходной сигнал == AaRC l + (nRH? Дсй/?С, (3.26 если (i)RC < 1. Поэтому выходной сигнал пропорционален разнице между входным сигналом и частотами ГУН. Этот выходной сигнал может использоваться для специального установления с помощью суммирования с выходным сигналом фазового детектора, как показано на рис. 3.16. Мы объяснили действие контура Костаса для выделения несущей в системах с амплитудной модуляцией. Этот контур может успешно использоваться для восстановления несущей в других системах и при других типах модуляции, а именно в системах с одной боковой полосой частот, с фазовой или частотной манипуляцией. Кроме того, этот контур можно соответственно усовершенствовать для выделения несущей в системах с четырехкратной или восьмикратной фазовой манипуляцией. 3.26. Цифровые схемы фазовой автоподстройки Цифровые схемы фазовой автоподстройки являются дискретными во времени вариантами аналоговых схем ФАП, и много их различных форм было описано в литературе. Интересная и полезная конфигурация показана на рис. 3.18. Вроод Лискретизатор Цифровой дискретный римтр
/Jacf/pe/пиза-тор Рис. 3.18. Вариант схемы цифровой фазовой автоподстройки. Фазовый детектор действует так же, как и в аналоговых схемах ФАП. Фазовая ошибка выбирается и квантуется в аналого-цифровой (А/Ц) цепи. Квантованная фазовая ошибка затем обрабатывается в цифровом дискретном фильтре. Дискретный выходной сигнал фильтра преобразуется в аналоговые отсчеты в цифро-аналоговой (Ц/А) цепи, а затем они запоминаются в фиксирующей цепи нулевого порядка, выход которой управляет частотой ГУН. Эта схема может показаться слишком сложной для большинства применений. Однако использование цифрового фильтра делает этот тип схемы чрезвычайно полезным для некоторых специальных применений. Например, в цифровой сети связи очень стабильные эталонные часы (работающие на атомном источнике энергии) передают сигналы многим подсоединенным станциям, •где местные часы подстраиваются к эталонным часам по их сигналам. Если по каким-либо причинам будет иметь место времен- 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 [ 46 ] 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 |