[发明专利]一种实现微弱载波信号捕获的锁相环电路

说明书

本发明提供了一种实现微弱载波信号捕获的锁相环电路，包括：第一鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、加法器和扫描电压生成电路；所述的第一鉴相器、环路滤波器、加法器和压控振荡器形成回路，对微弱载波信号进行捕获和跟踪，所述的加法器用于将环路滤波器生成的环路积分电压与扫描电压相加后，输入至压控振荡器；所述的扫描电压生成电路利用输入的微弱载波信号与压控振荡器输出的信号，分析生成扫描电压。本发明的锁相环电路采用外加扫描电压，以辅助捕获的方法以提高捕获带宽，实现多普勒带宽内的全捕获，满足信号多普勒带宽需求，通过数控扫描电压辅助实现高灵敏度的宽带捕获和跟踪。

技术领域

本发明涉及锁相环电路领域，具体涉及一种实现微弱载波信号捕获的锁相环电路。

背景技术

关于微弱载波信号的捕获是高零敏度接收机设计中的一项技术难点，特别是在深空通信领域，由于通信距离超过百万公里，信号衰减很大，要求接收机灵敏度很高，需要低于-140dBm的信号电平。对此，采用常规的锁相环电路无法实现超低信号的捕获及跟踪，必须将环路捕获带宽做窄。而运动载体的多普勒频移一般较大，窄的捕获带又与大的多普勒带宽相矛盾，从而无法在整个多普勒带宽内实现微弱载波信号的捕获。

发明内容

本发明的目的在于，为解决现有的锁相环电路无法实现微弱载波信号捕获的技术问题，提供一种采用数控扫描电压辅助实现微弱载波信号捕获的锁相环电路，该锁相环电路适用于无线通信领域，特别是在深空通信过程中，针对高灵敏度接收机设计，以解决高灵敏度接收机捕获带宽问题，实现微弱载波信号的宽带捕获和跟踪。

为实现上述目的，本发明提供一种实现微弱载波信号捕获的锁相环电路，包括：第一鉴相器、环路滤波器和压控振荡器；其特征在于，还包括：加法器和扫描电压生成电路；所述的第一鉴相器、环路滤波器、加法器和压控振荡器形成回路，对微弱载波信号进行捕获和跟踪，所述的加法器用于将环路滤波器生成的环路积分电压与扫描电压相加后，输入至压控振荡器；所述的扫描电压生成电路利用输入的微弱载波信号与压控振荡器输出的信号，分析生成扫描电压。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的扫描电压生成电路包括：第二鉴相器、移相器、低通滤波器、比较器、控制器和DA变换器；所述的移相器用于将压控振荡器输出的信号移相90°后，输入至第二鉴相器，所述的第二鉴相器对输入的微弱载波信号与移相90°的信号进行鉴相后，输出两个信号的差频；所述的差频通过低通滤波器滤波后经比较器进行比较，如果该差频大于比较器设定的阈值时，生成低电平信号，此时所述的控制器接收低电平信号后，驱动DA变换器输出阶梯变化的扫描电压，否则，生成高电平信号，此时所述的控制器接收高电平信号后，驱动DA变换器输出恒定的扫描电压。

本发明的一种实现微弱载波信号捕获的锁相环电路的优点在于：

本发明的锁相环电路采用外加扫描电压，以辅助捕获的方法以提高捕获带宽，实现多普勒带宽内的全捕获，满足信号多普勒带宽需求，通过数控扫描电压辅助实现高灵敏度的宽带捕获和跟踪。

附图说明

图1为本发明的一种实现微弱载波信号捕获的锁相环电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明所述的一种实现微弱载波信号捕获的锁相环电路进行详细说明。

锁相环电路是一种允许外部参考信号控制环路内部振荡器的频率和相位的电路，可用于对载波信号进行捕获和跟踪，而且锁相环电路具有良好的滤波特性。