Hvad er en Costas Loop?

En Costas -loop er et analogt kredsløb, der kan regenerere en bærer og dens fase fra et indgangssignal uden eller med minimalt bærerindhold. Det er en faselåst sløjfe, der er afhængig af frekvensindholdet i indgangssignalets sidebånd. Den faselåste sløjfe opretholder faseforholdet mellem et genereret sinusformet signal til et referencesignal og gør brug af en spændingsstyret oscillator, der genererer et sinusformet signal med en frekvens og fase, der kan styres af en styringsspænding og et fase-komparatorkredsløb. Når styringsspændingen eller korrektionsspændingen øges, kan den øjeblikkelige faseledning af den spændingsstyrede oscillatorudgang øges i forhold til et referencesignal.

For kommunikationskredsløb kan den faselåste sløjfe bruges til at indstille bærerfrekvensen samt til at generere en spænding. Det typiske input i Costas-sløjfen er det såkaldte dobbelt sidebåndsundertrykkede bæresignal. Brug af multiplikatorer og lavpasfiltre, outputAf den spændingsstyrede oscillator og den indkommende dobbelt sidebåndsundertrykkede bærer blandes, så det dobbelte sidebåndsundertrykkede bæresignal flyttes i frekvensspektrum i basebåndet, normalt lyd, spektrum. Sidstnævnte er almindeligt kendt som demodulering af meddelelsen fra den modulerede bærer. I den digitale Costas -loop udføres multiplikatorerne og den beskrevne synkrone detektionsfunktion af digitale signalprocessorer.

Desuden er den dobbelte sidebåndsundertrykket bærer en speciel type signal, fordi det ikke har nogen bærer. Den enkleste form for modulation er den dobbelte sidebånd amplitude -modulation, hvor en bærer ændres, så dens konvolut gøres proportional med meddelelsen. Enkle kredsløb kan demodulere denne dobbelt sidebånd amplitude -modulation, en bærer med to sidebånd. En simpel diodetektor korrigerer transportøren og videregiver resultatet i en lav-pasS -filter, og resultatet er meddelelsen.

Hvis transportøren undertrykkes, rekonstruerer Costas -loop transportøren ved hjælp af en funktion kaldet Carrier Phase Recovery. Ved opstart er den fritløbende spændingsstyrede oscillator endnu ikke låst til bærerfrekvensen for den indkommende dobbelt sidebåndsundertrykket bærer. Det skal bemærkes, at Costas -sløjfen faktisk beregner bærerfrekvensen baseret på sidebåndspositionerne i frekvensspektret. Ved hjælp af lavpasfilteret i fase og kvadratur eller 90 grader, der hænger, version af den spændingsstyrede oscillatorudgang, producerer et lavpasfiltreret produkt af de demodulerede sidebånd korrektionssignalerne til at synkronisere den spændingsstyrede oscillator til midten af ​​sidebånd, og dette er bærefrekvensen. I mellemtiden udvindes meddelelsen, så længe den spændingsstyrede oscillator er låst fast på det undertrykte bærer.