看图貌似环路滤波器没有接入?这样把频率2倍于载波的高频分量输入到PID不会干扰的吗
另外如何判断环路相位已锁定/失锁?
另外如何判断环路相位已锁定/失锁?
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载波同步环路的数值仿真
本帖最后由 warmonkey 于 2013-11-9 00:04 编辑
任何调制都可以认为是将基带数据与载波信号作一定规律的运算，那么只要在接收端恢复出原始的载波信号，就能够通过逆运算解码出基带数据
输入信号：BPSK 50kbps
采样率：2MHz
载波频率：455kHz
VCO初始频率：485kHz
VCO初始相位：+90度
IQ滤波器带宽：25k
环路滤波器带宽：50kHz
VCO相位增益：25E+3 * (2pi rad/s) / V
相位PID控制器参数（Ts=0.5us)：
P=8，I*Ts=0.096
锁定时间：800us（P>99%）
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任何调制都可以认为是将基带数据与载波信号作一定规律的运算，那么只要在接收端恢复出原始的载波信号，就能够通过逆运算解码出基带数据
输入信号：BPSK 50kbps
采样率：2MHz
载波频率：455kHz
VCO初始频率：485kHz
VCO初始相位：+90度
IQ滤波器带宽：25k
环路滤波器带宽：50kHz
VCO相位增益：25E+3 * (2pi rad/s) / V
相位PID控制器参数（Ts=0.5us)：
P=8，I*Ts=0.096
锁定时间：800us（P>99%）
nhlijiaming 发表于 2013-11-9 17:14
看图貌似环路滤波器没有接入?这样把频率2倍于载波的高频分量输入到PID不会干扰的吗
另外如何判断环路相 ...
1：是有干扰的，不过问题不大，接入一个通带大于基带带宽的滤波器也可以
2：当相位误差始终是小数值时说明已经锁定
PS:只需要粗略锁定就可以了，一旦接收到一个或者几个正确的符号，就可以把（理想符号-实际符号）得到的结果，作为相位和幅度误差信号，送入VCO/AGC
引用
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以上内容仅实现了载波同步，对于解调PAM信号（BPSK、QPSK、8PSK、16QAM等）是远远不够的。
发射机基带会使用成型滤波器，需要相应的使用匹配滤波器，以实现最佳基带传输。简单的低通滤波的冲激响应不满足要求，严重影响灵敏度：
对于基带波形为方波的（Rectangular），此时可以不滤波，使用积分清除器。在一个码元的时间内累积，此为AWGN信道条件下对符号的最大似然估计；
对于邻道有干扰的情况，需要使用升余弦（RC）滤波器，以抑制带外干扰并实现最佳基带传输。符号的估计值，应该是滤波器输出在码元中心时刻的瞬间采样值；
基带发送方使用了根升余弦（RRC）滤波器，接收使用同样的滤波器，实现匹配滤波。其余同b。
实际信号码速率不是精确的也不是固定的，码元起始时刻不定，需要恢复码元时钟才能实现准确的累积/采样：
不管是积分清除，还是在码元中心时刻采样滤波器输出，都需要准确恢复码元时钟。需要使用mueller-muller或者gardner算法测定采样时刻误差，闭环反馈到任意速率重采样模块，使得采样时刻正确对齐并能够动态跟踪；
如果发射机码时钟和载波时钟从同一个参考振荡器产生，可以使用载波频移来辅助估计码速率；
也可以用专门的同步信号或者导频信号实现码同步、载波同步，例如GSM的FCCH信号（正弦波），或者是伪随机码作为数据包头。
闭环控制使用的控制器类型以及参数选取：
二阶PLL使用比例-积分（PI）控制器产生频率控制信号，这对于一般的接收机是够用的；
此时可以通过环路带宽设定，阻尼系数设定（一般是1/sqrt(2)约为0.707），计算出PI控制器的参数；
如果需要对高动态目标进行跟踪，需要考虑引入FLL、三阶PLL、FLL+PLL，或者外部速度位置信息输入。
参考阅读：
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