插入导频法的实施及优化策略

插入导频法是指在已调信号频谱中插入称为导频的正弦信号，在接收端利用窄带滤波器把它提取出来，再经过适当的处理形成接收端所需要的相干载波。所谓导频信号，是指其与相干载波具有正交关系，即相位相差π/2。另外，导频的插入位置应该在信号频谱为零的位置，否则导频与已调信号频谱成分重叠，接收时不易提取。

插入导频法主要用于已调信号中不包含离散载波频谱分量的情况，如模拟通信中的DSB、SSB 信号在通信时就需在发送端插入导频信号。DSB 信号在插入了导频信号后的频谱如图 9-2-1 所示。

图9-2-1　插入导频位置示意

根据DSB已调信号的表达式

s(t)=Am(t)cosωct

插入正交导频信号后的已调信号s0(t)为

s0(t)=Am(t)cosωct+Asin ωct

其原理如图9-2-2（a）所示。(www.xing528.com)

图9-2-2　插入导频法原理

当接收端收到该已调信号后，利用一个中心频率为ωc的窄带滤波器就可取得导频Asin ωct，再将它移相π/2，就可得到与调制载波同频同相的信号Acosωct。

接收端相乘器的输出为

再将此信号通过一个低通滤波器，滤除掉2ωc的频率成分，即可得到调制信号m(t)。其原理框图如图 9-2-2（b）所示。

需要注意的是，这里如果不采用与载波正交的导频信号，而直接插入载波信号，则从接收端相乘器的输出可以发现，除了有调制信号外，还包含了直流分量，这个直流分量将通过低通滤波器对数字信号产生影响。

插入导频法提取载波通常需要使用一个窄带滤波器。这个窄带滤波器也可以用锁相环来代替，这是因为锁相环本身就是一个性能良好的窄带滤波器，所以使用锁相环后，载波提取的性能将有所改善。