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全数字Costas环在FPGA上的设计与实现 被引量:25
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作者 张安安 杜勇 韩方景 《电子工程师》 2006年第1期18-20,24,共4页
Costas环是一种闭环自动调整系统,常用于抑制载波的相位调制系统中提取参考载波信号。文中在FPGA(现场可编程门阵列)平台上实现了全数字化的Costas环载波恢复电路,介绍了Costas环的基本原理,详细阐述了环路各部件的参数及电路设计,给出... Costas环是一种闭环自动调整系统,常用于抑制载波的相位调制系统中提取参考载波信号。文中在FPGA(现场可编程门阵列)平台上实现了全数字化的Costas环载波恢复电路,介绍了Costas环的基本原理,详细阐述了环路各部件的参数及电路设计,给出了实现后的RTL(寄存器传输逻辑)原理图及仿真测试数据,仿真结果表明,该Costas环路具有十分优良的性能。 展开更多
关键词 costas FPGA 载波同步
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遥测中载波同步的实现 被引量:7
2
作者 徐贵贤 易润堂 《电讯技术》 北大核心 2003年第2期79-83,共5页
同步是通信中的一个重要问题 ,载波同步的方法有很多 ,其中同相正交 (Costas)环尤为常用。文中阐述了同相正交环在遥测中的具体实现 ,并对照SystemView的仿真结果对实验结果进行了必要的分析 。
关键词 遥测 载波同步 同相正交环 costas 环路滤波器 通信
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基于软件无线电的载波跟踪环研究及仿真 被引量:10
3
作者 徐长雷 蔡德林 刘晓琴 《通信技术》 2007年第11期113-115,共3页
载波跟踪是扩频通信中的一项关键技术,直接影响解调指标。文中介绍了Costas环的工作原理及数学模型,并分析了NCO和环路滤波器,对Costas环进行了改进。通过Matlab仿真,结果表明:在相同环路参数下,改进的Costas环比模拟的Costas环的跟踪... 载波跟踪是扩频通信中的一项关键技术,直接影响解调指标。文中介绍了Costas环的工作原理及数学模型,并分析了NCO和环路滤波器,对Costas环进行了改进。通过Matlab仿真,结果表明:在相同环路参数下,改进的Costas环比模拟的Costas环的跟踪性能有所改善。 展开更多
关键词 科斯塔斯环 数字控制振荡器 数字环路滤波器
原文传递
大多普勒频偏SOQPSK信号FFT引导COSTAS环载波跟踪技术 被引量:10
4
作者 王旭东 樊涛 +1 位作者 黄强辉 郑步生 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期491-496,共6页
SOQPSK信号包络恒定、相位连续,拥有很高的功率、频谱效率,在卫星通信、深空通信、航空遥测等系统中具有广泛的应用前景.为保证SOQPSK信号能够适应上述系统较大的载波多普勒平移,本文提出一种FFT引导COSTAS环的SOQPSK信号载波跟踪技术.... SOQPSK信号包络恒定、相位连续,拥有很高的功率、频谱效率,在卫星通信、深空通信、航空遥测等系统中具有广泛的应用前景.为保证SOQPSK信号能够适应上述系统较大的载波多普勒平移,本文提出一种FFT引导COSTAS环的SOQPSK信号载波跟踪技术.算法首先利用FFT粗略估计多普勒频率,将载波频偏牵引至较小的误差范围,再利用改进的COSTAS环跟踪载波残差及相位误差,进而实现了对大频偏SOQPSK信号载波的稳态跟踪.仿真结果表明,本文所提算法不仅能够跟踪大频偏载波,而且在小频偏时性能亦优于传统方法. 展开更多
关键词 恒包络 SOQPSK FFT costas 大频偏 载波跟踪
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Costas环在无线扩频定位系统中的应用技术研究 被引量:8
5
作者 宋建材 赵小明 +3 位作者 杨兴文 赵素文 吴俊杰 张鹏 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2006年第2期56-59,68,共5页
分析了扩频定位系统中载波恢复和数据解调数学模型,设计了环路中应用的Butterworth低通滤波器和产生正交两路信号的Hilbert变换滤波器,在Simulink中建立了Costas环仿真模型。结果表明:该Costas环能够准确地实现扩频定位系统的载波恢复... 分析了扩频定位系统中载波恢复和数据解调数学模型,设计了环路中应用的Butterworth低通滤波器和产生正交两路信号的Hilbert变换滤波器,在Simulink中建立了Costas环仿真模型。结果表明:该Costas环能够准确地实现扩频定位系统的载波恢复和发送端数据解调输出,理论仿真和实际工程实验基本一致。 展开更多
关键词 科斯特斯环 载波恢复 扩频 无线电定位
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在FPGA中用costas环实现载波同步和数字下变频 被引量:5
6
作者 李波 李玉柏 彭启琮 《信息通信》 2006年第2期21-25,共5页
研究了数字costas环的基本原理及其实现技术。数字costas环能够很好的实现数字载波同步和数宇下变频。首先从理论上对数字costas环进行了分析,然后介绍了在Xilinx的FPGA芯片 XC2V500完成的硬件实现,它有效的完成中频70M,码流10Mbps的QPS... 研究了数字costas环的基本原理及其实现技术。数字costas环能够很好的实现数字载波同步和数宇下变频。首先从理论上对数字costas环进行了分析,然后介绍了在Xilinx的FPGA芯片 XC2V500完成的硬件实现,它有效的完成中频70M,码流10Mbps的QPSK信号的载波同步和数宇下变频。 展开更多
关键词 costas 数字下变频 载波同步 QPSK
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两种相位鉴别器下的导航接收机跟踪环路性能分析及比较 被引量:7
7
作者 唐小妹 徐鹏程 王飞雪 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期85-90,共6页
Costas环路是导航接收机中常用的载波跟踪环路,目前关于环路性能的分析很多,传统的分析方法以及结论均是基于信号功率归一化的乘法鉴别器,且一般认为环路带宽在输入信号信噪比变化过程中是不变的。本文通过对目前数字跟踪环路实现中常... Costas环路是导航接收机中常用的载波跟踪环路,目前关于环路性能的分析很多,传统的分析方法以及结论均是基于信号功率归一化的乘法鉴别器,且一般认为环路带宽在输入信号信噪比变化过程中是不变的。本文通过对目前数字跟踪环路实现中常用的两种鉴别器(基于总功率归一化的乘法鉴别器和反正切鉴别器)进行精确建模和分析,据此得到了两种鉴别器精确的热噪声跟踪误差表达式,并进行了仿真验证。通过比较可知,在输入信噪比小于4dB时,反正切鉴别器和归一化的乘法鉴别器的性能基本相同,两种鉴别器所能达到的跟踪门限信噪比基本相同。本文的结论可用于精确指导导航接收机的设计。 展开更多
关键词 锁相环 costas 相位鉴别器 乘法鉴别器 反正切鉴别器 GPS
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一种基于Costas环的BPSK解调设计 被引量:8
8
作者 张才霞 王少云 刘海颖 《信息化研究》 2010年第11期34-36,40,共4页
设计了一种基于软件无线电思想的中频数字化接收机系统,该系统由数据采集模块、数字下变频(DDC)模块和数字解调模块构成。文中重点研究了基于Costas环的BPSK相干解调,并介绍了载波同步及BPSK解调的工作流程图,最后通过Simulink对BPSK解... 设计了一种基于软件无线电思想的中频数字化接收机系统,该系统由数据采集模块、数字下变频(DDC)模块和数字解调模块构成。文中重点研究了基于Costas环的BPSK相干解调,并介绍了载波同步及BPSK解调的工作流程图,最后通过Simulink对BPSK解调原理进行了仿真验证。 展开更多
关键词 数字化接收机 BPSK解调 costas SIMULINK仿真 软件无线电
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一种用于实现载波同步的改进COSTAS环研究 被引量:5
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作者 刘志 吴利民 +1 位作者 邹晓清 衣向举 《空军雷达学院学报》 2007年第2期132-134,共3页
为了提高软件无线电载波恢复系统的运算效率、简化其电路实现结构,提出了一种改进COSTAS环,并以QPSK信号为例从理论上对该环作了相应介绍,并对其改进算法进行了分析.最后通过System View软件得出仿真结果,验证了该算法的可行性与正确性... 为了提高软件无线电载波恢复系统的运算效率、简化其电路实现结构,提出了一种改进COSTAS环,并以QPSK信号为例从理论上对该环作了相应介绍,并对其改进算法进行了分析.最后通过System View软件得出仿真结果,验证了该算法的可行性与正确性.仿真结果表明,该环在能够实现提取出同步载波分量的前提下,具有实现电路简单,误码率较低等优点。 展开更多
关键词 costas 载波同步 QPSK信号
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导航接收机中基于反正切鉴别器载波环路的分析及优化设计 被引量:5
10
作者 唐小妹 黄仰博 王飞雪 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期1747-1751,共5页
该文首次给出了数字反正切鉴别器环路的精确建模和分析,得到了不同信噪比下的等效环路带宽和收敛区间,通过推导可知低信噪比下的等效环路带宽约为高信噪比下的1/3,收敛区间约为高信噪比下的1/2;低信噪比下振荡器短稳和动态应力引起的跟... 该文首次给出了数字反正切鉴别器环路的精确建模和分析,得到了不同信噪比下的等效环路带宽和收敛区间,通过推导可知低信噪比下的等效环路带宽约为高信噪比下的1/3,收敛区间约为高信噪比下的1/2;低信噪比下振荡器短稳和动态应力引起的跟踪误差约为传统理论分析结果的9倍;输入信噪比降低10dB,热噪声引起的跟踪误差约增加20dB。通过仿真对等效环路带宽以及鉴别器方差分析的正确性进行了验证。最后,根据总跟踪误差与收敛区间的在不同信噪比下的关系,给出了反正切环路最低可稳定工作的信噪比门限以及对应的环路参数设计方法。该文的结论可用于导航接收机的精确设计。 展开更多
关键词 全球定位系统 载波跟踪 costas 反正切相位鉴别器
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压缩域直扩测控通信信号载波同步技术 被引量:8
11
作者 程艳合 杨文革 +1 位作者 屈文星 张益东 《电讯技术》 北大核心 2015年第6期585-593,共9页
为解决压缩感知理论在直扩测控通信应用过程中面临的压缩域信号载波同步问题,针对重构算法复杂度偏高、计算资源消耗过大与系统实时性要求之间的矛盾,提出了一种改进的压缩域Costas环技术,该环路不再需要进行信号重构,可以直接从压缩域... 为解决压缩感知理论在直扩测控通信应用过程中面临的压缩域信号载波同步问题,针对重构算法复杂度偏高、计算资源消耗过大与系统实时性要求之间的矛盾,提出了一种改进的压缩域Costas环技术,该环路不再需要进行信号重构,可以直接从压缩域信号中提取频率和相位信息。首先通过压缩域信号估计理论分析,给出了压缩域直扩测控通信信号处理框架,并提出了改进的压缩域Costas环路;然后对环路模型及其跟踪精度进行了理论分析;最后通过计算机仿真验证了该环路技术有效性。理论分析和仿真实验表明环路能够在压缩域中实现高动态信号的高精度载波跟踪和解调处理。压缩域Costas环技术可应用在基于压缩感知的宽带扩频测控通信系统、认知无线电等相关领域,具有一定工程应用价值。 展开更多
关键词 扩频测控通信 压缩域信号 压缩感知 科斯塔斯环 载波同步 跟踪精度
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改进的数字Costas环设计与实现 被引量:6
12
作者 付连庆 杨力生 +2 位作者 王韬 张庆乐 马亚宁 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第17期230-232,共3页
为解决传统Costas环在多路载波提取中占用资源量大以及在数字下变频中消耗现场可编程门阵列资源过多的问题,提出一种采用逻辑控制模块代替直接数字合成器模块的方法,设计并实现数字Costas环路。该方法适用于阵列雷达信号等多路载波信号... 为解决传统Costas环在多路载波提取中占用资源量大以及在数字下变频中消耗现场可编程门阵列资源过多的问题,提出一种采用逻辑控制模块代替直接数字合成器模块的方法,设计并实现数字Costas环路。该方法适用于阵列雷达信号等多路载波信号处理,能够实现环路载波的快速提取,节约25%的硬件资源。 展开更多
关键词 costas 鉴相器 载波同步 锁相环 滤波器
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基于科斯塔斯环的多普勒频移捕获方法 被引量:5
13
作者 刘兆辉 康志伦 章仁飞 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期268-270,共3页
在TDRS通信系统中,用户星相对与中继星的高动态性引入的多普勒频移对扩频信号的捕获造成了很大困难。该文采用数字科斯塔斯环并结合数字匹配滤波辅助捕获的方法对TDRSS中的大多普勒频移进行捕获和消除,解决了大多普勒情况下载波恢复的难... 在TDRS通信系统中,用户星相对与中继星的高动态性引入的多普勒频移对扩频信号的捕获造成了很大困难。该文采用数字科斯塔斯环并结合数字匹配滤波辅助捕获的方法对TDRSS中的大多普勒频移进行捕获和消除,解决了大多普勒情况下载波恢复的难题,为工程实践提供了一种新思路。 展开更多
关键词 跟踪与数据中继卫星 多普勒频移 costas 数字匹配滤波器
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LFM-MPSK雷达通信一体化系统时频联合同步技术研究 被引量:6
14
作者 胡廷舟 谢锐 +1 位作者 刘俊 罗锴 《信号处理》 CSCD 北大核心 2020年第10期1687-1697,共11页
相比于传统的单一的雷达或通信设备,雷达通信一体化系统具有易集成、小型化、高谱效等优势,其中基于线性调频的一体化信号的系统方案应用广泛。在一体化系统通信功能实现方案中,传统的同步技术会降低通信速率。针对这一问题,设计了一种... 相比于传统的单一的雷达或通信设备,雷达通信一体化系统具有易集成、小型化、高谱效等优势,其中基于线性调频的一体化信号的系统方案应用广泛。在一体化系统通信功能实现方案中,传统的同步技术会降低通信速率。针对这一问题,设计了一种包含两类线性调频载波的一体化信号,并利用线性调频良好的自相关特性,提出了一种基于Costas环的时间和载波频率联合同步技术。在该技术中,首先设计了基于线性调频的Costas环结构,实现对两类调频载波的跟踪,然后根据两类载波的频率信息反演出通信时延和载波频偏。仿真结果表明,该同步技术在不影响通信效率及雷达性能的情况下,可实现一体化信号的时频联合同步,且误码率与传统同步技术的性能相当。 展开更多
关键词 雷达通信一体化 线性调频 时频联合同步 costas
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基于反正切相位检测的Costas环分析及FPGA实现 被引量:4
15
作者 王渊 黄颖 《通信技术》 2010年第8期124-126,共3页
载波同步是数字无线通信中的一个重要问题,通过对目前QPSK系统中常用的载波同步方法进行比较,在此基础之上介绍了一种基于反正切相位检测的Costas环相干载波提取算法。利用现场可编程门阵列FPGA的可编程性,详细地将此算法模块化,最后在Q... 载波同步是数字无线通信中的一个重要问题,通过对目前QPSK系统中常用的载波同步方法进行比较,在此基础之上介绍了一种基于反正切相位检测的Costas环相干载波提取算法。利用现场可编程门阵列FPGA的可编程性,详细地将此算法模块化,最后在Quartus Ⅱ实现仿真验证。结果表明,该算法载波同步效果良好。随着FPGA的发展,提出的算法对于载波同步环路抖动要求严格的系统具有一定实用价值。 展开更多
关键词 反正切 costas 现场可编程门阵列
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相干激光通信系统光学锁相环路载波恢复技术 被引量:7
16
作者 刘洋 佟首峰 +4 位作者 常帅 宋延嵩 董岩 董毅 安喆 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期53-59,共7页
基于科斯塔斯(COSTAS)光学锁相环路载波恢复进行建模分析,得到系统的闭环传递函数、误差函数及需要恢复的载波信号;设计系统采用复合控制,内环借助声光移频器实现快速、小范围跟踪,外环通过环路直接控制激光器拉进快捕带;为了得到良好... 基于科斯塔斯(COSTAS)光学锁相环路载波恢复进行建模分析,得到系统的闭环传递函数、误差函数及需要恢复的载波信号;设计系统采用复合控制,内环借助声光移频器实现快速、小范围跟踪,外环通过环路直接控制激光器拉进快捕带;为了得到良好的载波恢复和信号解调,设计基于异或门的COSTAS环鉴相模块对鉴相器进行分析,实现鉴相范围为[-42°,42°],鉴相增益为14.4mV/(°),在环路带宽为1.5 MHz时,搭建实验进行测试。实验结果表明在码速率5Gb/s时,载波恢复、信号解调良好,信号光功率为-40.4dBm时,误码率为1.55×10-8,随着速率的提高或降低,系统性能虽有下降,但仍能恢复载波信号并解调数据,为零差相干通信实验室验证提供了参考。 展开更多
关键词 光通信 零差接收 科斯塔斯环 载波恢复 鉴相器 异或门
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低信噪比高动态条件下的载波同步技术 被引量:5
17
作者 卢辉斌 王伟伟 谷青川 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2010年第4期451-454,共4页
针对极低信噪比高动态条件下载波同步问题,采用锁频环(FLL)和锁相环(PLL)相结合的方法来实现载波跟踪.对常用的叉积自动频率控制(CPAFC)环进行了改进,改进后的鉴频算法具有更快的捕获速度.对整体环路进行仿真,结果表明了该环路能有效地... 针对极低信噪比高动态条件下载波同步问题,采用锁频环(FLL)和锁相环(PLL)相结合的方法来实现载波跟踪.对常用的叉积自动频率控制(CPAFC)环进行了改进,改进后的鉴频算法具有更快的捕获速度.对整体环路进行仿真,结果表明了该环路能有效地解决载波快速捕获与精确跟踪的问题. 展开更多
关键词 载波跟踪 高动态 叉积自动频率控制环 costas
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AWGN下平方环和科斯塔斯环的性能仿真分析 被引量:3
18
作者 罗轶 邵玉斌 +1 位作者 张剑 刘喻民 《昆明理工大学学报(理工版)》 2005年第1期41-44,共4页
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———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... 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———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 . 展开更多
关键词 AWGN 性能仿真 相位估计 加性高斯白噪声 PLL 锁相环 计算机仿真 科斯 影响 工程
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一种数字频率合成器的FPGA实现技术 被引量:5
19
作者 梁琪 沈绪榜 钟升 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第3期974-976,共3页
直接数字频率合成器(DDS)技术是近四十年来发展起来的基于查找表的频率合成技术。作为信号发生器的一种,数字频率合成器是通信系统的重要组成部分,在很大程度上决定了通信系统的性能。介绍了DDS的基本原理,并实现了一个基于FPGA的DDS设... 直接数字频率合成器(DDS)技术是近四十年来发展起来的基于查找表的频率合成技术。作为信号发生器的一种,数字频率合成器是通信系统的重要组成部分,在很大程度上决定了通信系统的性能。介绍了DDS的基本原理,并实现了一个基于FPGA的DDS设计。通过改变查找表的存储数据灵活地改变输出的波形;根据频率分辨率的要求不同,修改具体波形数据值。其操作简单、频率分辨率较高、全数字化、便于集成,在工程应用上具有很大的使用价值。 展开更多
关键词 直接数字频率合成器 信号发生器 现场可编程门阵列 相位累加器 数模转换器 costas
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两种常用鉴相器对Costas环路捕获性能的影响 被引量:5
20
作者 高亢 侯孝民 +3 位作者 闫迪 刘燕都 赵强 张超 《无线电工程》 2017年第10期34-38,44,共6页
针对鉴相特性的固有非线性对Costas环捕获性能的影响,对2种常用的鉴相器在不同载噪比下线性区间和鉴相误差进行分析和仿真。仿真结果表明,通过鉴相增益补偿使得频率跟踪精度近似相等的情况下,只考虑线性区间和鉴相误差对捕获性能的影响... 针对鉴相特性的固有非线性对Costas环捕获性能的影响,对2种常用的鉴相器在不同载噪比下线性区间和鉴相误差进行分析和仿真。仿真结果表明,通过鉴相增益补偿使得频率跟踪精度近似相等的情况下,只考虑线性区间和鉴相误差对捕获性能的影响,反正切鉴相器的捕获时间要比正弦鉴相器短,在捕获过程中反正切鉴相器的调整次数要少,并且有较小的调整幅度,捕获性能更好。为Costas环中鉴相器的选择提供了参考。 展开更多
关键词 costas 鉴相器 捕获性能 线性区间 鉴相误差
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