锁相环对于 BPSK 信号接收是否必不可少?

信息处理 bpsk 声学 多路径 pll
2022-02-03 03:36:10

我是 DSP 的菜鸟,使用声学信号研究扬声器和麦克风之间的 BPSK 通信。我读过这篇 BPSK 通信的文章,它说它需要锁相环(PLL)序列来精确匹配两端通信。但是在我的教科书中,BPSK解调中没有提到PLL。

我想在近距离内通信 Tx/Rx,以获得与我房间内的多径效应相对应的通道抽头。在这种情况下,PLL 是否对于同步两端的信号至关重要?或者我可以在没有 PLL 的情况下进行良好的通信并且可以获得通道分接?

1个回答

在通带数字通信系统中存在三种不同的同步:

  • 载波同步:接收器需要知道发射器使用的载波的确切频率和相位。

  • 符号同步:接收器需要知道对匹配滤波器的输出进行采样的最佳时刻。

  • 帧同步:接收器需要知道每个传输的“字符”(或字,或字节)从哪里开始。

因此,如果您正在执行通带 BPSK,则需要执行所有三个操作。载波同步通常使用 PLL(或 Costas 环路)完成,您可以在本网站的几个答案中找到详细信息。

许多教科书忽略了这些主题。Johnson and Sethares 的《Telecommunications Breakdown》是一本很好地教授接收机这三个方面的教科书,其早期版本可从作者的网站免费获得。

话虽如此,有一种方法可以通过使用 AM DSB-LC 而不是更常见的 AM DSB-SC 对基带 BPSK 信号进行上变频,从而避免以能源效率为代价进行载波同步。因此,您首先设计基带信号:其中是脉冲间隔,是脉冲形状。则 DSB-LC 通带信号为其中(使得)和

sBB(t)=kakp(tkTP),
ak{1,1}Tpp(t)
sPB(t)=(Am+sBB(t))Accos(2πfct),
Am>min(sBB(t))(Am+sBB(t))>0Ac是载波幅度。然后,可以通过简单的包络检波器轻松恢复基带信号(与传统的模拟调制相同)。