Qu'est-ce qu'une boucle Costas?
Une boucle costas est un circuit analogique capable de régénérer une porteuse et sa phase à partir d’un signal d’entrée sans aucun contenu ou avec un contenu minimal. Il s’agit d’une boucle à verrouillage de phase qui repose sur le contenu fréquentiel des bandes latérales du signal d’entrée. La boucle à verrouillage de phase maintient la relation de phase entre un signal sinusoïdal généré et un signal de référence et utilise un oscillateur commandé en tension, qui génère un signal sinusoïdal avec une fréquence et une phase contrôlables par une tension de commande et un comparateur de phase. circuit. Lorsque la tension de commande ou la tension de correction augmente, le temps de phase instantané de la sortie de l'oscillateur commandé en tension peut augmenter par rapport à un signal de référence.
Pour les circuits de communication, la boucle à verrouillage de phase peut être utilisée pour définir la fréquence porteuse ainsi que pour générer une tension. L’entrée typique dans la boucle costas est ce que l’on appelle le signal de porteuse supprimée à double bande latérale. En utilisant des multiplicateurs et des filtres passe-bas, la sortie de l'oscillateur commandé en tension et la porteuse supprimée à double bande latérale entrante sont mélangées de sorte que le signal de porteuse supprimée à double bande latérale soit décalé dans le spectre de fréquences dans le spectre en bande de base, généralement audio. Ce dernier est couramment appelé démodulation du message de la porteuse modulée. Dans la boucle de coûts numériques, les multiplicateurs et la fonction de détection synchrone décrite sont effectués par des processeurs de signaux numériques.
De plus, la porteuse supprimée à double bande latérale est un type de signal spécial car elle n’a pas de porteuse. La forme de modulation la plus simple est la modulation d'amplitude à double bande latérale, dans laquelle une porteuse est modifiée de sorte que son enveloppe soit proportionnelle au message. Des circuits simples peuvent démoduler cette modulation d'amplitude à double bande latérale, une porteuse à deux bandes latérales. Un simple détecteur de diode redresse la porteuse et passe le résultat dans un filtre passe-bas. Le résultat est le message.
Si la porteuse est supprimée, la boucle costas reconstruira la porteuse à l'aide d'une fonction appelée récupération de phase de la porteuse. Au démarrage, l'oscillateur à commande de tension à fonctionnement libre n'est pas encore verrouillé sur la fréquence porteuse de la porteuse supprimée à double bande latérale. Il convient de noter que la boucle costas calcule en réalité la fréquence porteuse en fonction des positions de la bande latérale dans le spectre de fréquences. En utilisant le filtre passe-bas en versions phase et en quadrature, ou en retard de 90 degrés, de la sortie de l'oscillateur commandé en tension, un produit filtré passe-bas des bandes latérales démodulées produit les signaux de correction permettant de synchroniser l'oscillateur commandé en tension sur le centre. des bandes latérales, et ceci est la fréquence porteuse. Pendant ce temps, le message est extrait tant que l'oscillateur commandé en tension est verrouillé sur la porteuse supprimée.