载波恢复及同步检波器电路设计

载波恢复及同步检波器电路设计

1.载波同步

1.1基本原理

在数字传输系统中，接收端解调部分通常采用相干解调(同步解调)的方法，因为相干解调无论在误码率、检测门限还是在输出信噪比等方面较非相干解调都具有明显优势。相干解调要求在接收端必须产生一个与载波同频同相的相干载波。从接收信号中产生相干载波就称为载波恢复。

1.2具体方法

提取载波的方法一般分为两类：一类是不专门发送导频，而在接收端直接从发送信号中提取载波，这类方法称为直接法，也称为自同步法；另一类是在发送有用信号的同时，在适当的频率位置上，插入一个（或多个）称作导频的正弦波，接收端就利用导频提取出载波，这类方法称为插入导频法，也称为外同步法。

1.3同步检波器载波恢复电路设计

Costas环又称为同相正交环。它的优点在于提取相干载波的同时完成了对I，Q两路的解调，而且性能也较好。其模拟的结构框图如图所示：

2同步检波电路设计

2.1同步检波功能分析

振幅调制信号的解调过程称为检波。有载波振幅调制信号的包络直接反映调制信号的变换规律，可以用二极管包络检波的方法进行检波。而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反映调制信号的变化规律，无法用包络检波进行解调，所以要采用同步检波方法。包络检波见课本168页。

同步检波又称为相干检波，只用来解调DSB和SSB调制信号，它有两种实现电路：一种是由乘法器和低通滤波器组成；另一种将输入信号与同步信号叠加再经二极管包络检波器，

解调出低频信号。

本论文主要讨论乘积型同步检波。 2.2原理框图

这种方法是将外加载波信号电压接收信号在检波器重相乘，再经过低通滤波器，最后检出原调制信号，原理框图如图2-1所示。

图2-1乘积型同步检波原理方框图

2.3流程图

u

1

u 0

图2-2 乘积型同步检波流程图

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。文字见书本p180 <1>,<2>,<3> 2.4调幅信号发生器

2.5单元电路设计

2.5.1 MC1496乘法器

MC1496采用的是双差分对乘法电路，其管脚图如下所示：。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。文字详见课本p156

部电路见附录

2.5.2低通滤波器电路设计

。。。。。。。。。。。。。文字见《射频电路设计》p132 p169

课本106

2.6总体电路设计

3.设计总结

课程设计作为高频电子线路课程的重要组成部分，目的是一方面使我们能够进一步理解课程容，基本掌握数字系统设计和调试的方法，其目的在于加深理解检波的原理，进一步对课本知识加以掌握，基本掌握数字系统设计和调试方法，增加集成电路应用知识，培养我们的实际动手能力和分析、解决问题的能力。同时也可以使我们更好地巩固和加深对基础知识的理解，学会设计中小型高频电子线路的方法，独立完成调试过程，增强我们理论联系实际的能力，提高电路分析和设计能力。通过实践引导我们在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。通过设计，一方面可以加深我们的理论知识，另一方面也可以提高我们考虑问题的全面性，将理论知识上升到一个实践的阶段。

这次设计的题目是同步检波器。沉醉于查资料的生活，想想两周的时间很快的过去了，学到了很多，通能够过本次设计,让我们更进一步的了解了高频电子线路中同步检波器的工作原理以及它的部结构和工作状态，同时也让我们认识到在此次设计电路中所存在的问题。比如布线不合理、焊接不牢固等等以前从未体验过的问题。因此我们查阅了大量相关资料和书籍，这也是获取

知识最重要的途径之一，吸取前人的经验也是解决问题的很好途径，但是绝不能照抄别人的成品，先继承后发展才能算是我们的收获的。基于这样的良好态度，我解决了一个有一个的小问题，从而让我对高频的课程设计有了一个更深层次的认识，同样的，我也对同步检波器有了一个更深刻的认识。这次的课程设计的过程中，我总结出了一个经验，那就是一个成功的电路必须要有耐心和坚定的毅力，在整个电路的设计过程中，花费时间最多的是各个单元电路的连接及电路的细节设计上。因此，我在电路的连接以及电路的细节上花费的时间也是最多的。

4.参考文献

[1] 王康年高频电子线路西南电子科技大学.2009

[2] 高瑜翔高频电子线路科学.2008

[3] 宋树祥高频电路线路清华大学.2011

[4] 义芳高频电子线路第4版工业大学.2009

5附录：总原理图

乘积型包络检波电路及仿真

MC1496部结构图

LowPassFilter

乘积型同步检波电路及仿真