Gelung terkunci fasa (PLL) merupakan sejenis sistem kawalan frekuensi tertutup. Fungsi utama PLL adalah untuk mengesan perbezaan fasa di antara isyarat masukan sistem dan isyarat keluaran pengayun voltan terkawal (VCO). Berdasarkan perbezaan fasa, VCO menjana isyarat berkala untuk memastikan kedua-dua fasa adalah sama. Gelung Costas adalah salah satu aplikasi PLL. Ia biasanya digunakan untuk mendapatkan semula frekuensi pembawa dari isyarat modulasi fase. Dalam kajian ini, Gelung Costas untuk mengesan Perduaan Fasa Peralihan-Key (BPSK) telah ditumpu. BPSK Gelung Costas telah direka dan dianalisis dengan mempertimbangkan ciri linear pengesan fasa (PD). Kriteria Circle dan Popov kerap digunakan untuk mengkaji masalah berkaitan dengan kestabilan analog PLL. Untuk menggunakan kriteria ini, BPSK Gelung Costas telah dibentukkan dalam bentuk s-domain dan disusun semula dalam bentuk sistem Lur'e. Terdapat beberapa pertimbangan semasa mereka bentuk BPSK Gelung Costas, seperti prestasi dalam mengatasi bunyi bising, masa untuk menyampai ketetapan dan julat fasa yang boleh dikunci. Walau bagaimanapun, hanya masa untuk menyampai ketetapan dan julat fasa yang boleh dikunci yang telah diambil pertimbangan dalam kajian ini. Beberapa jenis gelung penapis telah disediakan untuk menganalisis kestabilan dan keputusan dari kriteria Circle dan Popov dibandingkan untuk mengenalpasti penapis yang mempunyai pretasi yang lebih baik. Penapis yang dipilih telah dibandingkan dengan sastera sebelumnya untuk membuktikan bahawa prestasi BPSK Gelung Costas telah ditambah baik dalam kajian ini. Simulasi untuk model BPSK Gelung Costas juga dijalankan dalam kajian ini. Sebagai hasilnya, BPSK Gelung Costas yang direka dalam kajian ini mempunyai masa untuk menyampai ketetapan yang lebih pendek, ayunan yang lebih rendah untuk keluaran penapis dan julat fasa yang boleh dikunci yang lebih panjang.
_______________________________________________________________________________________________________
Phase-locked Loop (PLL) is basically a closed loop frequency control system. The main function of PLL is to detect the phase difference between the input signal of a system and the output signal of a voltage controlled oscillator (VCO). Based on the phase difference, VCO generates a periodic signal to keep the phases matched. Costas-loop is one of the applications of PLL. It is commonly used to recover the carrier frequency from suppressed-carrier modulation signal and phase modulation signal. In this research, Costas-loop for Binary Phase Shift Keying (BPSK) detection was focused. BPSK Costas-loop was designed and analyzed by considering nonlinear characteristic of phase detectors (PDs). Frequency-based Circle and Popov criteria are normally used to study the stability problem of analog PLL. In order to use these criteria, BPSK Costas-loop was conducted in s-domain and restructured into Lur’e system. There are some considerations while designing BPSK Costas-loop, such as noise performance, settling time and reliable phase lock range. However, only settling time and phase lock range were taken into considerations in this research. Several examples of loop filter were provided for stability analysis and conservativeness of Circle and Popov criteria were compared to find out a filter that had better performance. The best filter was compared to previous literature to prove that the performance of BPSK Costas-loop had been improved. A simulation of real model for BPSK Costas-loop was performed in this research. As the result, BPSK Costas-loop designed in this research has shorter settling time, lower oscillation for filter’s output and longer locking range.
Improved performance for costas-loop / Lim Jit Min