حلقه کاستاس

حلقه کاستاس ( Costas loop ) یک مدار مبتنی بر حلقه قفل شده فاز ( PLL ) است که برای بازیابی فرکانس حامل از سیگنال های مدولاسیون با حامل سرکوب شده استفاده شده است ( به عنوان مثال سیگنال های حامل سرکوب شده با دو باند کناری ) و سیگنال های مدولاسیون فاز استفاده می شود ( به عنوان مثال BPSK ، QPSK ) . در دهه 50 توسط جان پی کاستاس در جنرال الکتریک اختراع شد. [ ۱] [ ۲] که اختراع خود را [ ۳] به عنوان داشتن "تاثیر عمیقی بر ارتباطات دیجیتال مدرن"شرح داده بود. کاربرد اصلی حلقه های کاستاس در گیرنده های بی سیم است. مزیت آن نسبت به آشکارسازهای مبتنی بر PLL این است که در انحرافات کوچک ولتاژ خطای حلقه های کاستاس sin ⁡ ( 2 ( θ i − θ f ) ) است در مقایسه با sin ⁡ ( θ i − θ f ) . که یعنی ترجمه این می شود حساسیت مضاعف و همچنین باعث می شود، حلقه کاستاس به صورت منحصر به فرد برای ردیابی حامل های تغییر یافته داپلر به ویژه در گیرنده های OFDM و GPS مناسب باشد.
در پیاده سازی کلاسیک یک حلقه کاستاس، [ ۴] یک اسیلاتور کنترل شده با ولتاژ محلی ( VCO ) خروجی های عمود بر هم را تهیه می کند و به یکی از هر دو ورودیآشکارساز فاز اعمال می کند. با همان فاز، سیگنال ورودی نیز به هر دو آشکارساز فاز اعمال می شود و خروجی هر آشکارساز فاز از طریق فیلتر پایین گذر عبور می کند. خروجی این فیلترهای پایین گذر، ورودی یک آشکارساز فاز دیگر است که خروجی آن قبل از استفاده برای اسیلاتور کنترل شده با ولتاژ، از فیلتر کاهش نویز عبور می کند. پاسخ حلقه کلی توسط دو تک فیلتر پایین گذر که پیش از آشکارساز فاز سوم است، کنترل می شود، در حالی که فیلتر پایین گذر سوم از نظر بهره و حاشیه فاز نقش مهمی را ایفا می کند.