載波恢復（carrier recovery）是指載波的恢復，從已調信號中恢復原載波的過程。
載波恢復的方法一般有兩種：一類是在傳送端傳送數位訊號序列的同時也傳送載波或與它有關的導頻信號，在接收端可用窄帶濾波器或鎖相環直接提取載波；一種是接收信號為抑制載波的已調信號，通過對數位訊號進行非線性變換或採用特殊的鎖相環來獲得相干載波。
| 中文名稱 | 載波恢復 |
| 英文名稱 | carrier recovery |
| 定 義 | 從已調信號中恢復原載波的過程。 |
| 套用學科 | 通信科技（一級學科），通信原理與基本技術（二級學科） |
基本介紹
- 中文名：載波恢復
- 外文名：carrier recovery
- 定 義：從已調信號中恢復原載波的過程。
- 套用學科：通信科技，通信原理與基本技術
載波恢復的概念,載波恢復的基本原理,非線性變換——濾波法,同相——正交環,
載波恢復的概念
載波恢復（carrier recovery）是指載波的恢復，從已調信號中恢復原載波的過程。
接收信號的解調有相干解調和非相干解調，相干解調需要在接收端恢復出載波，要求這個相干載波要與接收到的信號中的被調製載波同頻同相，才能在解調中進行相干解調。相干載波的恢復是相干解調的先決條件。在接收端恢復出與被調製載波同頻同相載波就是所謂載波同步問題。
載波恢復的方法一般有兩種：一類是在傳送端傳送數位訊號序列的同時也傳送載波或與它有關的導頻信號，在接收端可用窄帶濾波器或鎖相環直接提取載波；一種是接收信號為抑制載波的已調信號，通過對數位訊號進行非線性變換或採用特殊的鎖相環來獲得相干載波。
用特殊的鎖相環來獲得載波恢復按其信號所述頻段範圍可劃分為兩大類：一類為中頻處理方式；另一類是基帶處理方式。中頻處理方式有倍頻環、逆調製和再生調製環。60年代末至70年代中期產生和發展了倍頻環，70年代初至中期逆調製環和再生調製環甚為流行。70年代後期開始，同步解調的研究多轉向基帶處理方式，有利於高速化通用化集成化，且高效調製信號矢量點變多，直接對鍵控點信號進行非線性處理較複雜，因為採用基帶處理方式。
在設計相干載波提取電路時，要考慮可實現和經濟性，要求偽鎖少，還要考慮干擾及多徑失真條件下的相位抖動性能。
載波恢復的基本原理
非線性變換——濾波法
接收的抑制載波的雙邊帶已調信號一般可表示為：
式中，
是攜帶數字信息的信號幅度，
是載波相位，
是加性噪音。對PAM信號，若幅度電平對零點是對稱的，則在接收信號中沒有載波分量。對相移鍵控信號MPSK，在信號流0、1隨機等概條件下都是抑制載波的。相移鍵控的載波相位只能取有限的幾個離散值，於是就包含了參考載波的相位信息，要用非線性處理去掉相位信息並產生於載波有一定關係的分類，恢復出同步解調所需要的參考相位載波。噪音電平決定產生載波估值的質量因數，然而在所述的載波恢複方法中，噪音項是不重要的，因此在下述討論中忽略噪音的存在。
對M相相移鍵控信號MPSK，可採用M次方環，M次方環的方框示意圖示於圖4.1。例如2PSK信號只有0、π兩種調製相位，採用平方環可以把信號中的相移鍵控倍增為2π，從而可消除或可大大抑制調製相位變化，平方環（或稱倍頻環）所用平方律器件的輸出是
上式中的第二項包含了
的譜線，可以濾波器選出此頻率分量送至鑒相器，如果壓控振盪器VCO送給鑒相器的信號為
式中
是的估值，有令A=1，則鑒相器輸出為
對於MPSK的M相相移鍵控信號則應採用M次方環，但所得載波有M個相位模糊不確定性。倍頻環電路較易實現，成本低。
同相——正交環
同相——正交環又稱科斯塔（costas）環，這種環路中，壓控振盪器VCO輸出互相正交的載波與接收中頻信號S(t)鑒相後，經低通濾波器得到基帶誤差信號，此基帶信號還包含碼元信息，需將基帶誤差信號通過乘法器相乘，去掉碼元信息，才能用來控制VCO。
設輸入已調信號為2PSK信號
VCO輸出的互相正交的兩個信號分別為
和
則同相鑒相器的輸出為
從4PSK信號中恢復載波的科斯塔環，要求產生4種不同相位的參考載波，實現起來較複雜，且準確的產生4種相位載波是困難的，因為這種電路實際上不被採用。
