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锁相环和锁频环广泛应用于通信系统接收机中以实现载波同步。而近香农极限信道编码使得通信系统可工作在极低信噪比条件下，这对接收机的同步性能提出了更高要求。本论文旨在研究低信噪比下的锁相环和锁频环噪声性能。 论文首先描述了低信噪比下鉴相增益减小对锁相环性能的影响，指出现有噪声性能研究成果的局限性和鉴相器修正的必要性。然后对多种基于多进制相移键控(M-ary Phase Shift Keying，MPSK)调制的鉴相器特性进行了理论分析，推导出低信噪比下鉴相增益和等效噪声方差的闭合式，并总结出全信噪比范围内的近似公式。通过仿真验证了鉴相器特性分析结果用于低信噪比下锁相环改进的有效性，以及修正的理论噪声性能的准确性。最后对基于导频和MPSK数据调制的鉴频器进行了类似的理论分析和公式简化，仿真结果表明鉴频器修正有效改进了低信噪比下锁频环的门限性能。