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1、您的论文得到两院院士关注DSP开发与应用文章编号:1008-0570(2008)04-2-0147-02基于DSP的高阶COSTAS锁相环的设计TheresearchandimplementationofCOSTASloopforMPSKcarrierrecovery(北京理工大学)武岩波安建平连卉WUYan-boANJian-pingLIANHui摘要:COSTAS环是一种闭环自适应系统,用于提取相干载波。本文主要介绍了一种用于载波同步的高阶COSTAS环路,用于完成MPSK的相干解调中的载波同步。本文提出了一种便于软件实现的COSTAS环路的简化结构,用于完成8
2、PSK的载波同步,并详细讨论了采取数字信号处理器(DSP)编程实现COSTAS环路的一些问题。关键词:COSTAS环;DSP;MPSK;载波同步中图分类号:TN911文献标识码:AAbstract:COSTASloopisakindofclosedself-adjustingsystem,usuallyusedtoextractreferencecarrierinsuppressedcarrierphasemodulatedsystems.ThepaperintroducesanewstructureofdigitalCOSTASlooptoachievecarri
3、errecoveryin8PSKdemodulation.TheproblemsinimplementofCOSTASlooponDSPchiparediscussedindetail.Keywords:COSTASLoop,DSP,MPSK,Carrierrecovery技数。由于理想二阶有源环路滤波器性能远优于其它环路,锁定术1引言时稳态相差为0,同步带大,本文采用理想二阶环路,其数字化MPSK调制是应用最为广泛的数字调制方式之一。按照信原理图如图1所示。创号检测理论,对MPSK调制信号的平均误码率最小的最佳接收方式为采用锁相环路的相干接收方式。但是,MPSK调
4、制信号是新抑制载波的信号,不能用常规的锁相环或窄带滤波器直接提取参考载波。而且不同于一些相位连续的调制信号,其载波相位变化只能取有限的几个离散值,说明调制信号中包含了参考载波的相位信息。可以通过非线性处理,消除信号中的调制信息,恢复调制信号中的隐含的载波信号,从而完成信号的相干解调。目前,常用的MPSK载波恢复的方法包括:平方环法,锁相环法等。本文中,作者设计了新型的高阶COSTAS环,它具有可靠、捕捉带宽大、能快速实现同步的优点。图1COSTAS基本原理2高阶COSTAS环路的工作原理和2.2多相信号中提取载波结构对于BPSK有两个相位,可用上述方法来提取载波。但
5、是常Costas在1956年首先提出采用同相-正交环来恢复载波信用的MPSK有M个相点,不能采用图1的COSTAS环路来提取号。随后,Riter等人证明跟踪低信噪比的抑制载波信号的最佳载波,必须采用多相COSTAS环。装置为COSTAS环及平方环。COSTAS环路是一种闭环自动调整系统,传统的模拟COSTAS环路因为同相支路与正交支路的不平衡性从而使环路的性能受到一定影响,并且模拟电路存在直流零点漂移、调试困难的缺点,而全数字COSTAS环可以避免以上缺点,而且基于软件无线电原理的COSTAS环路具有很强的兼容性。2.1普通COSTAS环路的工作原理和设计2.1.1
6、COSTAS环路的一般原理COSTAS环路包括鉴相器、环路滤波器、压控振荡器。鉴相器是一个简单的乘法器。LF(环路滤波器)在COSTAS环路中不仅能起到低通滤波器的作用,并决定了COSTAS环路的性能参图2四相PSK信号COSTAS环原理框图图2为四相PSK信号提取载波的COSTAS环原理框图,其提取载波由VCO提供,并分别相移45°,90°和135°,四个鉴相武岩波:在读博士基金项目:北京市自然科学基金资助项目(4052024)器的输出电压相乘后,得到环路误差电压ud(t)。《PLC技术应用200例》邮局订阅号:82-946360元/年-147-DSP开发与应用中
7、文核心期刊《微计算机信息》(嵌入式与SOC)2008年第24卷第4-2期假定ui(t)和uo(t)分别为的方式,即由EDMA控制器控制数据在L2内存/缓存和片内集成外设及片外设备之间的传输,而同时CPU可以并行的执行其(1)它指令。EDMA是一种有效的数据传输方式,可以有效的减少pp3pEMIF在CPU下操作需要的资源。式中,分别取0424具体实现方法如下:在片内数据存储区定BUF的长度,并则四路环路误差电压分别为一分为二,可设为BUF1和BUF2。在EMDA里BUF1和BUF2都是等存储大小的。在数据帧同步信号的上升沿,DSP以ED-MA的方式从外部读
