加性高斯白噪声中科斯塔斯环的设计与仿真研究开题报告

 2021-08-08 01:34:13

全文总字数:827字

1. 研究目的与意义

本论文采用计算机仿真的方法,评估加性高斯白噪声对锁相环相位估计性能的影响,进而对加性高斯白噪声下两种在工程中大量使用的平方环和科斯塔斯环的性能情况进行仿真对比分析。在通信系统中,为了正确恢复接收信号,要求接收端必须与发送端同步,因而同步成了通信系统中一个重要的实际问题。在实际工程中通常采用锁相环来跟踪并获取载波,最终达到载波同步,从而解调出发送信号。本课题主要针对在加性高斯白噪声信道下的科斯塔斯环的相位进行仿真评估,将具有一定的实际意义。

2. 国内外研究现状分析

采用计算机仿真的方法,评估加性高斯白噪声(AWGN)对锁相环(PLL)相位估计性能的影响,进而对AWGN下两种在工程中大量使用的非面向判决环一平方环和科斯塔斯( Costas)环的性能情况进行仿真对比分析,得出在噪声对相位估计值的影响方面,平方环和科斯塔斯环的性能相似。事实上,如果科斯塔斯环中的环路滤波器与平方环中的环路滤波器相同,则二者是等效的。由于平方环的压控振荡(VCO)输出信号的频率为输入信号频率的2倍,当输入载波频率较高时,VCO的倍频输出在工程上难以实现,所以此时一般采用科斯塔斯环;但平方环结构较科斯塔斯环简单,因此当条件受限且输入信号载波频率较低时可采用平方环。

3. 研究的基本内容与计划

科斯塔斯环法又称同相正交环法或边环法他仍然利用锁相环提取载频,但是不需要对接收信号作平方运算就能得到载频输出。误差信号是由两路相乘及低通滤波器提供的。压控振荡器输出信号直接供给一路相乘器,供给另一路的则是压控振荡器输出的正交的信号。两路信号输出均含有调制信号,两者相乘后可以消除调制信号的影响,经环路滤波器后得到仅与压控振荡器输出和理想载波之间相位差有关的控制电压,从而准确地对压控振荡器进行调整。

4. 研究创新点

使用计算机仿真的方法能够准确分析出在提取载波方面,平方环和科斯塔斯环的性能差别,MATLAB软件操作便捷,运行精确,是为一大亮点。

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