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扩频通信中的saps环研究

0接收信号同充分的同步在数字移动通信、卫星通信（gps、北斗等系统的数字收割机设计中，由于信道环境的多径衰减和多通道现象，载波通信中接收到的信号波形与本地波形之间存在频散和相位差。在进行通信时，必须完成载波同步，方能实现对接收信号的相干解调。在解调时获取本地同频同相载波的方法有多种，而在获取BPSK/QPSK相干载波的方法中，最常用的是科斯塔斯环法。文中对Costas环进行了研究和分析，并对其进行了仿真。1数学模型的证明科斯塔斯环，实际上是一种锁相环。以BPSK为例，其数学模型令BPSK信号为s(t)=m(t)cos(w输入信号s(t)与经过低通滤波器后分别输出：ν当其中，2数字collas环2.1字符串kodas环的原理框架图图2的特点是：用NCO向两支路提供正交载波来代替图1中的VCO；并使用了数字环路滤波器2.2dds输出相位化在数字Costas环设计中，用DDS来实现NCO相位累加器输出的是相位码，将载波相偏控制字与相位累加器输出的高位相加，可以有效地改变DDS的输出相位。若DDS的时钟频率为f上面两式就是实现BPSK/QPSK数字化正交相干解调时所需要的数字式相干载波。2.3相位检测模型相位检测器由判决函数Sign(x)和相乘器组成。它起到鉴相器的作用，其鉴相特性为2.4环路滤波器模型与设计由于一阶锁相环的锁定范围是有限的对环路模型进行分析，可得关联VCO相位和输入相位的传递函数为则有：引入环路固有频率ω对F(s)变换得：因此，F(s)可由两个传递函数并联来实现，第一个传递函数是常数，而第二个是式中进行变换，可得环路滤波器的数字实现函数为其中，3模拟和性能分析3.1costas环锁定输入根据文献当t>t当频偏阶跃f图5(a)、图5(b)、图5(c)是模拟Costas环的仿真结果，而图5(d)、图5(e)、图5(f)是鉴相特性改进的仿真结果。图5(a)显示了模拟Costas环锁定输入阶跃频率约在0.3s处，而图5(d)约在0.2s处；图5(b)、图5(e)显示的是对应的稳态相位差；图5(c)、图5(f)显示了锁定输入频率的滑动周期。结果比较表明，改进的Costas环的锁定时间减少了约0.1s，稳态相位差减少了约4π，从而提高了跟踪性能。3.2性能分析经理论分析和仿真结果显示，Costas环的跟踪特性、捕获性能等之间存在着矛盾，其性能表现在环路参数ω4atlp仿真文中详细介绍了Costas环的工作原理，对Costas环的鉴相特性进行了改进。通过Matlab仿真比较，结果表明所设计的Costas环在载波跟踪中具有良好的跟踪性能。仿真还表明所设计的锁相环适应一定的频率、相位的动态性，

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