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第一章概述1

1.1 什么叫做锁相1

1.2 环路组成及工作原理3

1.2.1 相检器4

1.2.2 环路滤波器5

1.2.3 压控振荡器6

1.2.4 环路的捕获和跟踪6

1.3 锁相环的特点8

1.4 锁相环的应用9

1.4.1 载波跟踪和滤波的一例——卫星多卜勒测速定轨9

1.4.2 调相、调频、调幅信号的解调11

1.4.3 倍频和分频14

1.5 本书内容安排15

2.1 线性环路和非线性环路17

第二章环路的频率特性和传递函数17

2.2 线性系统分析的根据——叠加原理19

2.2.1 把信号分解成若干谐波之和——频谱的基本概念19

2.2.2 求信号通过线性系统的一般步骤24

2.3 频率特性和传递函数的定义25

2.3.1 频率特性的定义25

2.3.2 传递函数的定义27

2.4 环路的传递函数29

2.4.1 相检器的传递函数29

2.4.2 环路滤波器的传递函数29

2.4.3 压控振荡器的传递函数34

2.4.4 环路的传递函数34

2.5 环路的阶37

2.6 环路的根轨迹图43

3.1.1 跟踪相位误差49

3.1 环路的跟踪性能49

第三章环路的稳定性和跟踪性能49

3.1.2 典型输入下高增益二阶环的跟踪相位误差51

3.1.3 稳态相位误差56

3.1.4 稳态相位误差与环路的阶和输入形式的关系57

3.2 环路的稳定性59

第四章环路对噪声的过滤性能62

4.1 环路对输入噪声的过滤性能64

4.1.1 带噪声的环路模型64

4.1.2 相位噪声谱密度66

4.1.3 环路等效噪声带宽的定义和计算67

4.1.4 环路的输入信噪比和环内信噪比70

4.1.5 环路对调角信号等效于带通滤波器71

4.2 环内噪声的影响72

4.2.1 频率稳定度的定义和表征73

4.2.2 VCO的短期稳定度与环路相位抖动的关系78

第五章维纳最佳环路和三阶锁相环85

5.1 维纳最佳环路85

5.1.1 维纳最佳环路和带通限幅器的应用85

5.1.2 考虑输入噪声、环内噪声和跟踪相位误差的最佳环路带宽87

5.2 三阶锁相环89

5.2.1 采用三阶环的必要性89

5.2.2 串联综合环路滤波器的三阶环91

5.2.3 并联综合环路滤波器的三阶环99

5.3 一阶环、二阶环和三阶环的线性分析结果汇总和计算举例108

策六章环路的捕获与失锁120

6.1 环路的非线性120

6.2 频率牵引与相位牵引现象127

6.3 频率牵引与相位牵引的分析方法130

6.4 输入信号与VCO频率有固定频差的一阶环140

6.5 输入信号与VCO频率有固定频差的高增益二阶环142

6.6 输入信号与VCO频率有固定频差的低增益二阶环145

6.7 环路的失锁现象147

6.7.1 输入相位调制引起的失锁148

6.7.2 输入噪声对失锁的影响150

6.7.3 输入相位调制加噪声对失锁的影响154

第七章帮助环路捕获的方法及设备156

7.1 扫描捕获156

7.2 频率引导捕获160

7.3 分段频率引导165

7.4 用鉴频器帮助环路捕获168

7.5 变带宽捕获168

7.6 假锁与错锁170

7.6.1 假锁171

7.6.2 错锁176

8.1 相检器179

第八章环路部件179

8.2 环路滤波器185

8.3 电压控制振荡器190

8.4 限幅器194

第九章环路测量197

9.1 环路部件的测量197

9.1.1 环路相检器的测量197

9.1.2 环路滤波器的测量199

9.1.3 压控振荡器的测量201

9.2 环路整体测量205

9.2.1 开环增益测量205

9.2.2 捕获带宽与捕获时间的测量209

9.2.3 环路频率响应的测量210

9.2.4 环路暂态性能测量214

9.2.5 环路的噪声测量215

第十章相干乘积解调218

10.1 概述218

10.2 线性乘积解调器221

10.3 有预限幅的乘积解调器227

10.3.1 调相信号加白高斯噪声的表示227

10.3.2 带通限幅器对调相信号加噪声混合物的作用229

10.3.3 有预限幅的乘积解调器对调相信号加噪声的作用231

第十一章特殊环路简介235

11.1 平方环235

11.2 同相正交环(科斯塔斯环)239

11.3 反调制环240

11.4 位同步环247

11.4.1 微分整流位同步环247

11.4.2 同相、中相积分清除位同步环249

11.4.3 早-迟积分清除位同步环251

11.5 伪随机码测距信号跟踪双环252

11.6 取样环253

第十二章数字环简介258

12.1 例一258

12.2 例二262

12.3 例三 一种数字式位同步环268

12.4 例四270

第十三章锁相接收机278

13.1 为什么要采用锁相接收机278

13.2 锁相接收机是怎样工作的281

13.3 锁相接收机中锁相环路的设计284

附录A 拉氏变换表290

附录B 噪声的基本知识293

附录C 频率分析器309

附录D 主要符号315

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