一种反调制锁相环载波同步电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种反调制锁相环载波同步电路，其包括：锁相环电路、解调电路、相移电路以及反调制单元，其中，输入信号分为两路，一路输入到锁相环电路，另一路输入到解调电路；一路输入信号经过锁相环电路分为两路第一输出信号，一路输入到解调电路，一路输入信号以及一路第一输出信号经过解调电路解调后输出第二输出信号，另一路第一输出信号经过相移电路后输出第三输出信号；第二输出信号以及第三输出信号经过反调制单元反调制后输出第四输出信号；第四输出信号输入到锁相环电路中。本实用新型专利技术的反调制锁相环载波同步电路，电路设计简洁易实现，受外围器件、分布式电容等的影响较小，载波同步建立时间短，同步维持能力强。

An anti modulation phase locked loop carrier synchronous circuit

The utility model discloses a counter modulation phase-locked loop carrier synchronization circuit, which comprises a phase-locked loop circuit, demodulation circuit, phase shift circuit and counter modulation unit, wherein the input signal is divided into two, one input to the PLL circuit, another input to the demodulation circuit; an input signal through the phase-locked loop the circuit is divided into two parts the first output signal, an input to a demodulation circuit, input signal and a first output signal after the demodulation circuit outputs a second output signal, the output signal after another path of the first phase shift circuit outputs third output signals; second and third output signals through modulation unit counter modulation after the output of the fourth output signal; input fourth output signal to a phase-locked loop circuit. The utility model has the same system of phase-locked loop carrier synchronization circuit, the circuit design is simple and easy to implement, less affected by peripheral devices, distributed capacitance, carrier synchronization build time is short, strong ability to maintain synchronization.

【技术实现步骤摘要】
一种反调制锁相环载波同步电路
本技术涉及航天
，特别涉及一种反调制锁相环载波同步电路。
技术介绍
数字调制的载波或副载波信号，多采用抗干扰性较强的移相键控信号的形式。按照信号检测理论，用锁相环可以构成平均误码率最小的移相键控信号最佳相干解调器。相比振幅键控(ASK)。移频键控(FSK)，具有抗干扰能力强的特点。因此，目前航天器与地面测控站通信多采用移相键控信号。航天器对移相键控信号载波同步建立时间和维持能力有比较高的要求，如一般要求同步建立时间不大于128bit，维持能力不小于32bit。
技术实现思路
本技术针对上述现有技术中存在的问题，提出一种反调制锁相环载波同步电路，电路设计简洁易实现，其跟踪带、捕获带性能参数受外围器件、分布式电容等的影响较小，载波同步建立时间短，同步维持能力强。为解决上述技术问题，本技术是通过如下技术方案实现的：本技术提供一种反调制锁相环载波同步电路，其包括：锁相环电路、解调电路、相移电路以及反调制单元，其中，所述输入信号分为两路，一路所述输入信号输入到所述锁相环电路，另一路输入信号输入到所述解调电路；一路所述输入信号经过所述锁相环电路分为两路第一输出信号，一路所述第一输出信号输入到所述解调电路，一路所述输入信号以及一路所述第一输出信号经过所述解调电路解调后输出第二输出信号，另一路所述第一输出信号经过所述相移电路后输出第三输出信号；所述第二输出信号以及所述第三输出信号经过所述反调制单元反调制后输出第四输出信号；所述第四输出信号输入到所述锁相环电路中。较佳地，所述锁相环电路包括：依次连接的鉴相器、环路滤波器以及压控振荡器，所述鉴相器为所述锁相环电路的输入端，所述压控振荡器为所述锁相环电路的输出端。较佳地，所述锁相环电路为锁相环集成电路CD4046。较佳地，所述输入信号为二进制移相键控信号(BPSK)，BPSK相干解调技术抗干扰能力强。较佳地，所述相移电路为相移电路。相较于现有技术，本技术具有以下优点：(1)本技术提供的反调制锁相环载波同步电路，电路简洁易实现，跟踪带、捕获带性能参数受外围器件、分布式电容等影响小，移相键控信号载波同步建立时间短、同步维持能力长，同步建立时间小于4bit、同步维持能力可以达到640bit以上；(2)本技术的反调制锁相环载波同步电路中在锁相环电路和反调制单元之间增加了相移电路，用于消除锁相环电路自身的相位差，载波同步性能更好。当然，实施本技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明下面结合附图对本技术的实施方式作进一步说明：图1为本技术的反调制锁相环载波同步电路的示意图；图2为本技术的反调制锁相环载波同步电路的原理图；图3为本技术的实施例的相移电路的原理图；图4为本技术的实施例的相移电路的时序图；图5为本技术的实施例的解调电路的原理图；图6为本技术的实施例的解调电路的时序图。标号说明：1-锁相环电路，2-相移电路，3-解调电路，4-反调制单元；11-鉴相器，12-环路滤波器，13-压控振荡器。具体实施方式下面对本技术的实施例作详细说明，本实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。结合图1-图5，对本技术的反调制锁相环载波同步电路进行详细描述，如图1所示为其示意图，其包括：锁相环电路1、相移电路2、解调电路3以及反调制单元4，输入信号U1(t)分为两路，一路输入到锁相环电路1中，一路输入信号以及一路第一输出信号经过解调电路3解调后输出第二输出信号U3(t)，另外一路输入到解调电路3中，锁相环电路1输出第一路输出信号U2(t),第一输出信号U2(t)分为两路，一路输入到解调电路3，另一路输入到相移电路2，另一路输入到解调电路3，相移电路2用于消除锁相环电路1自身的相位差，输出第三输出信号U4(t)；第二输出信号U3(t)和第三输出信号U4(t)输入到反调制单元4中反调制后输出第四输出信号U5(t)，然后输入到锁相环电路1中。本实施例中，锁相环电路1包括依次连接的鉴相器11、环路滤波器12以及压控振荡器(VCO)13，鉴相器11为输入信号和第四输出信号的输入端，压控振荡器13为第一输出信号的输出端。如图2所示为本实施例的载波同步电路的原理图，本实施例中，锁相环电路1采用锁相环集成电路CD4046，反调制单元4为异或门，如图所示，输入信号为BPSK信号，将锁相环电路1的压控振荡器13的输出信号与解调电路3的输出信号进行异或后，送锁相环电路1的比较端COMPIN进行反馈比较，从而实现锁相环电路1的反调制，通过调试R1*以及R2*可获取跟踪带的参数，调试R3*以及R4*可获取捕获带的参数。本实施例的相移电路2的原理图如图3所示，本实施例的相移电路为相移电路，用于消除锁相环相位差，频率为2CP的信号经D触发器二分频后得到信号CP，信号CP与2CP异或得到信号CPX，则CPX为信号CP相移的信号，其相移时序如图4所示。本实施例的解调电路3的原理图如图5所示，CP为提取的相干载波，它与调制信号BPSK同频同相，模拟开关在CP的控制下分别选通低电平信号和BPSK信号，从而产生信号A，当CP为高电平时选通低电平，当CP为低电平时选通BPSK信号。信号A与信号B进行运算得到信号C，C＝2A-B，C信号经过低通后把副载波的二倍频成分滤除掉，然后通过限幅电路产生一个整形后的码速率方波信号D，机解调出的PCM码流；各点的信号的波形如图6所示。本实施例的锁相环载波同步电路的载波同步性能经过测试载波同步建立时间小于4bit，载波同步维持能力可以达到640bit以上。下面结合具体公式对其原理进行描述，设输入信号BPSK信号为：U1(t)＝m(t)sin(ω0t+θ1)；其中，m(t)为调制函数，取±1，ω0为载波频率，θ1为载波初相位；U2(t)为提取的相干载波，则：U2(t)＝sin(ω0t+θ2)；则：U3(t)＝U1(t)U2(t)＝Kdm(t)cos(θ1-θ2)＝±Kdcos(θ1-θ2)；忽略二次谐波项，Kd为解调器增益，经过限幅，(θ1-θ2)在1,4象限取正，在2,3象限取负。U2(t)相移则：U4(t)＝cos(ω0t+θ2)；U5(t)＝U3(t)U4(t)＝±Kdm(t)cos(ω0t+θ2)；U6(t)＝U1(t)U5(t)＝±Kdm2(t)sin(θ1-θ2)＝±Kdsin(θ1-θ2)；忽略二次谐波项，(θ1-θ2)在1,4象限取正，在2,3象限取负。由上述分析可知，环路误差控制电压U6(t)是与信号调制函数m(t)的极性变化无关的，它仅依据相位差(θ1-θ2)的变化来控制VCO频率。U2(t)位提取的相干载波，U3(t)就是解调出来的调制信号m(t)，因此根据此原理即可采用锁相环设计载波同步电路。但在BPSK信号中，载波分量已被抑制掉，不能用锁相环或窄带滤波器直接从调相信号中提取参考相位载波，同时所先换自身存在相位差，因此，本实施例在设计锁相环的同时，设计了相应的锁相环辅助电路，通过解调电路3和反调制单元4来对调相信号进行非线性处理，消除了相位调制信息来恢复含有参考相位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反调制锁相环载波同步电路，其特征在于，包括：锁相环电路、解调电路、相移电路以及反调制单元，其中，输入信号分为两路，一路所述输入信号输入到所述锁相环电路，另一路输入信号输入到所述解调电路；一路所述输入信号经过所述锁相环电路分为两路第一输出信号，一路所述第一输出信号输入到所述解调电路，一路所述输入信号以及一路所述第一输出信号经过所述解调电路解调后输出第二输出信号，另一路所述第一输出信号经过所述相移电路后输出第三输出信号；所述第二输出信号以及所述第三输出信号经过所述反调制单元反调制后输出第四输出信号；所述第四输出信号输入到所述锁相环电路中。

【技术特征摘要】
1.一种反调制锁相环载波同步电路，其特征在于，包括：锁相环电路、解调电路、相移电路以及反调制单元，其中，输入信号分为两路，一路所述输入信号输入到所述锁相环电路，另一路输入信号输入到所述解调电路；一路所述输入信号经过所述锁相环电路分为两路第一输出信号，一路所述第一输出信号输入到所述解调电路，一路所述输入信号以及一路所述第一输出信号经过所述解调电路解调后输出第二输出信号，另一路所述第一输出信号经过所述相移电路后输出第三输出信号；所述第二输出信号以及所述第三输出信号经过所述反调制单元反调制后输出第四输出信号；所述第四输...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄艳军，林型勇，辛峰，季彦芳，沈伊慧，张明栋，缪依展，
申请(专利权)人：上海航天测控通信研究所，
类型：新型
国别省市：上海,31