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Costas Loop

Eine Costas Loop (Deutsch: Costas Schleife) ist in der digitalen Nachrichtentechnik eine Möglichkeit zur Demodulation von binär phasenmodulierten (BPSK) Signalen. Eine erweiterte Form dieser Schleife kann auch zur Demodulation von quadraturmodulierten (QPSK) Signalen Verwendung finden. Die Costas Loop wurde 1956 von John P. Costas entwickelt. [1]

Bei der Übertragung von phasenmodulierten digitalen Signalen, wie sie beispielsweise im digitalen Mobilfunk Verwendung finden, muss der Empfänger zur Gewinnung des gesendeten Bitdatenstromes die korrekte Phasenlage rekonstruieren können. Die dazu in Empfängern eingesetzte Costas Loop besteht als Kernkomponenten aus einem spannungsgesteuerten Oszillator (VCO, VCXO), einem Schleifenfilter h(t), mehrere Multiplizierer und zwei Tiefpassfiltern. Bei korrekt eingesteller Phasenlage des VCO ist das Steuersignal über den Schleifenfilter 0. Kommt es zu einer Taktabweichung, wird diese durch die Regelschleife nachgeregelt. Am Ausgang der Costas Loop ist bei korrekt eingestellter Phasenlage direkt der gesendete Bitdatenstrom abzugreifen.

Der Vorteil der Costas Loop zur digitalen Demodulation von QPSK-Signalen liegt im Gegensatz zur Demodulation mittels Phasenregelschleife (PLL) darin, dass das Phasenrauschen geringer ist. Außerdem kann damit das Einrasten (engl. lock) auf falsche Trägerfrequenzen stärker unterdrückt werden.

Literatur

Einzelnachweise

  1. John P. Costas, Synchronous Communications, in: Proceedings of the IRE, Dezember 1956, Seiten 1713 bis 1716

Verschiedene Costas Loops zur Demodulation von BPSK und QPSK, in englisch