Co to jest pętla Costas?
Pętla Costasa to obwód analogowy, który może zregenerować nośnik i jego fazę z sygnału wejściowego bez żadnego nośnika lub z minimalną zawartością nośnika. Jest to pętla synchronizacji fazowej, która polega na zawartości częstotliwości w pasmach bocznych sygnału wejściowego. Pętla synchronizowana fazowo utrzymuje zależność fazową generowanego sygnału sinusoidalnego od sygnału odniesienia i wykorzystuje oscylator sterowany napięciem, który generuje sygnał sinusoidalny o częstotliwości i fazie, które mogą być kontrolowane przez napięcie sterujące i komparator faz obwód. Gdy wzrasta napięcie sterujące lub napięcie korekcyjne, chwilowe przewodzenie fazowe sterowanego napięciem wyjścia oscylatora może wzrosnąć w stosunku do sygnału odniesienia.
W przypadku obwodów komunikacyjnych można użyć pętli synchronizacji fazowej do ustawiania częstotliwości nośnej, a także do generowania napięcia. Typowym wejściem do pętli kostnej jest tak zwany podwójny sygnał nośny z tłumionym pasmem bocznym. Stosując multiplikatory i filtry dolnoprzepustowe, wyjście sterowanego napięciem oscylatora i nadchodzącego podwójnego nośnego tłumionego pasma bocznego są mieszane, tak że sygnał tłumionego podwójnego pasma bocznego jest przesuwany w spektrum częstotliwości do pasma podstawowego, zwykle audio. Ten ostatni jest powszechnie znany jako demodulacja wiadomości od modulowanego nośnika. W cyfrowej pętli kosztów opisane mnożniki i synchroniczna funkcja detekcji są realizowane przez cyfrowe procesory sygnałowe.
Co więcej, podwójny nośnik z tłumionym pasmem bocznym jest specjalnym rodzajem sygnału, ponieważ nie ma nośnika. Najprostszą formą modulacji jest modulacja amplitudy podwójnej wstęgi bocznej, w której nośna jest modyfikowana tak, że jej obwiednia jest proporcjonalna do komunikatu. Proste obwody mogą demodulować tę podwójną modulację amplitudy pasma bocznego, nośną z dwoma pasmami bocznymi. Prosty detektor diodowy prostuje nośnik i przekazuje wynik do filtra dolnoprzepustowego, a wynik jest komunikatem.
Jeśli nośnik zostanie stłumiony, pętla Costas odtworzy nośnik za pomocą funkcji zwanej odzyskiwaniem fazy nośnej. Podczas uruchamiania swobodnie działający oscylator sterowany napięciem nie jest jeszcze zablokowany na częstotliwości nośnej przychodzącego nośnika z podwójną wstęgą tłumioną. Należy zauważyć, że pętla kosztów faktycznie oblicza częstotliwość nośną na podstawie pozycji pasma bocznego w widmie częstotliwości. Wykorzystując filtr fazy dolnoprzepustowej w fazie i kwadraturę lub opóźnienie 90 stopni, wersje oscylatora sterowanego napięciem, filtrowany dolnoprzepustowy produkt demodulowanych pasm bocznych wytwarza sygnały korekcyjne do synchronizacji oscylatora sterowanego napięciem z centrum pasm bocznych, a jest to częstotliwość nośna. Tymczasem komunikat jest wydobywany, dopóki oscylator sterowany napięciem jest zablokowany na tłumionym nośniku.