8.3 噪声性能
环路无论工作在哪种应用场合,都不可避免地要受到噪声与干扰的作用。噪声与干扰 的作用必然会增加环路的捕获困难,降低跟踪性能,使环路输出相位产生随机抖动。若环 路用作频率合成信号源,则输出频谱不纯,短期频率稳定度差;若环路用作调制解调器, 则输出信噪比下降,较强的干扰与噪声还会使环路发生跳周与失锁的概率加大,以至于出 现门限效应。因此,分析噪声与干扰对环路性能的影响是完全必要的,它对工程上进行环 路的优化设计与性能估算是不可缺少的。
严格分析各种噪声对环路的影响十分困难,甚至无法实现。但应用于不同场合的锁相 环,各种噪声的强度是不一样的。例如,在锁相频率合成器中,环路输入信号由高稳定的 晶体振荡器提供,环路输入端的噪声很小,起主要作用的是环路内部噪声。在锁相接收机 中,输入信噪比很低,环路外部噪声是主要噪声,内部噪声往往可以忽略。另外,当有多 个噪声同时作用于环路时,它们彼此也往往是独立的。这些因素为人们作近似分析提供了 条件。本节主要分析锁相环对加性白噪声的响应,得出环路噪声带宽、环路信噪比、环路 失锁门限等重要概念和计算公式。
8.3.1 噪声情况下的环路模型
仅考虑输入噪声 n t i ( ) 作用时,锁相接收机的原理框图如