实验四 利用锁相环实现载波同步

实验四 利用锁相环实现载波同步

一、实验目的：利用matlab验证锁相环实现载波同步的原理和方法。

二、实验要求：设输入已调信号为FM信号，该调频信号由100HZ的信息正选拔调制1khz的载频而成。试用锁相环从已调信号中提取载波信号，实现载波同步。 三、实验原理：

FM调制原理：FM是由基带信号来调制载波信号的角频率，使其随基带信号线性变化；锁相环提取载波原理：

入信号 鉴相器 环路滤波器 压控振荡器 PD LF VCO VCO输出Uo(t)

四、实验源码 clear all; close all; f=1000; fs=100000; N=5000; Ts=1/fs;

t=(0:Ts:(N*Ts)-Ts); f1=100;

msg=sin(2*pi*f1*t); kf=.0628;

Signal=exp(j*(2*pi*f*t+2*pi*kf*cumsum(msg))); Signal1=exp(j*(2*pi*f*t)); phi_hat(1)=30; e(1)=0;

phd_output(1)=0; vco(1)=0; kp=0.15; ki=0.1;

for n=2:length(Signal)

vco(n)=conj(exp(j*(2*pi*n*f/fs+phi_hat(n-1)))); phd_output(n)=imag(Signal(n)*vco(n));

e(n)=e(n-1)+(kp+ki)*phd_output(n)-ki*phd_output(n-1); phi_hat(n)=phi_hat(n-1)+e(n); end;

startplot=1;

endplot=1000;

figure(1);

subplot(3,2,1);

plot(t(startplot:endplot),msg(startplot:endplot)); title('消息信号（频率100Hz）'); ylabel('幅度'); grid; figure(1);

subplot(3,2,2);

plot(t(startplot:endplot),real(Signal(startplot:endplot)));

title('FM已调信号（用100Hz的消息信号调制1KHz的载波）'); ylabel('幅度'); grid;

figure(1);

subplot(3,2,3);

plot(t(startplot:endplot),e(startplot:endplot)); title('环路滤波器的输出'); ylabel('幅度');

grid;

subplot(3,2,4);

plot(t(startplot:endplot),real(vco(startplot:endplot))); title('压控振荡器'); ylabel('幅度'); grid;

subplot(3,2,5);

plot(t(startplot:endplot),phd_output(startplot:endplot)); title('鉴相器的输出'); xlabel('时间（seconds）'); ylabel('幅度'); grid;

subplot(3,2,6);

plot(t(startplot:endplot),real(Signal(startplot:endplot))); title('载波（频率）'); xlabel('时间（seconds）'); ylabel('幅度'); grid;