两种常用鉴相器对Costas环路捕获性能的影响

高 亢，侯孝民，闫 迪，刘燕都，赵 强，张 超

(装备学院，北京 101416)

两种常用鉴相器对Costas环路捕获性能的影响

高 亢，侯孝民，闫 迪，刘燕都，赵 强，张 超

(装备学院，北京 101416)

针对鉴相特性的固有非线性对Costas环捕获性能的影响，对2种常用的鉴相器在不同载噪比下线性区间和鉴相误差进行分析和仿真。仿真结果表明，通过鉴相增益补偿使得频率跟踪精度近似相等的情况下，只考虑线性区间和鉴相误差对捕获性能的影响，反正切鉴相器的捕获时间要比正弦鉴相器短，在捕获过程中反正切鉴相器的调整次数要少，并且有较小的调整幅度，捕获性能更好。为Costas环中鉴相器的选择提供了参考。

Costas环；鉴相器；捕获性能；线性区间；鉴相误差

0 引言

锁相环作为航天测控系统中的重要组成部分，其作用是对输入信号进行捕获跟踪，得到精确的载波相位测量值，从而实现载波恢复、测速和测距等[1]。也就是说，锁相环性能的好坏，直接决定了航天任务能否圆满完成。Costas环是航天测控系统中常用的三阶环，能够无稳态相位误差的跟踪频率阶跃和斜升信号[2]。鉴相器作为Costas环中的相位比较装置，其作用是检测输入信号相位和反馈信号相位之间的相位差，输出的误差信号是相位差的函数，常用的鉴相器有正弦鉴相器和反正切鉴相器[3]。文献[4]只对反正切鉴相器和正弦鉴相器的性能进行了仿真分析，而没有对2种鉴相器对Costas环的捕获性能的影响进行进一步研究。文献[5]中对鉴相器捕获性能进行分析比较时，没有考虑到鉴相增益对于环路性能的影响。……