Eine Costas-Schleife ist eine analoge Schaltung, die einen Träger und seine Phase aus einem Eingangssignal ohne oder mit minimalem Trägerinhalt regenerieren kann. Es handelt sich um eine Phasenregelschleife, die auf dem Frequenzinhalt der Eingangssignalseitenbänder beruht. Der Phasenregelkreis hält die Phasenbeziehung eines erzeugten Sinussignals zu einem Referenzsignal aufrecht und verwendet einen spannungsgesteuerten Oszillator, der ein Sinussignal mit einer durch eine Steuerspannung und einen Phasenkomparator steuerbaren Frequenz und Phase erzeugt Schaltkreis. Wenn die Steuerspannung oder die Korrekturspannung ansteigt, kann die momentane Phasenvoreilung des spannungsgesteuerten Oszillatorausgangs relativ zu einem Referenzsignal zunehmen.
Bei Kommunikationsschaltungen kann der Phasenregelkreis sowohl zum Einstellen der Trägerfrequenz als auch zum Erzeugen einer Spannung verwendet werden. Der typische Eingang in die Costas-Schleife ist das sogenannte doppelseitenbandunterdrückte Trägersignal. Unter Verwendung von Multiplizierern und Tiefpassfiltern werden die Ausgabe des spannungsgesteuerten Oszillators und der eingehende doppelseitenbandunterdrückte Träger so gemischt, dass das doppelseitenbandunterdrückte Trägersignal im Frequenzspektrum in das Basisband-, normalerweise Audio-Spektrum verschoben wird. Letzteres ist allgemein als Demodulation der Nachricht vom modulierten Träger bekannt. In der digitalen Costas-Schleife werden die Multiplizierer und die beschriebene Synchronerkennungsfunktion von digitalen Signalprozessoren ausgeführt.
Darüber hinaus ist der unterdrückte Doppelseitenband-Träger ein besonderer Signaltyp, da er keinen Träger hat. Die einfachste Form der Modulation ist die Doppelseitenband-Amplitudenmodulation, bei der ein Träger so modifiziert wird, dass seine Hüllkurve proportional zur Nachricht gemacht wird. Einfache Schaltungen können diese Doppelseitenband-Amplitudenmodulation, einen Träger mit zwei Seitenbändern, demodulieren. Ein einfacher Diodendetektor richtet den Träger gleich und leitet das Ergebnis in einen Tiefpassfilter, und das Ergebnis ist die Nachricht.
Wenn der Träger unterdrückt wird, rekonstruiert die Costas-Schleife den Träger unter Verwendung eines Merkmals, das als Trägerphasenwiederherstellung bezeichnet wird. Beim Hochfahren ist der freilaufende spannungsgesteuerte Oszillator noch nicht auf die Trägerfrequenz des ankommenden unterdrückten Doppelseitenband-Trägers eingerastet. Es sollte beachtet werden, dass die Costas-Schleife die Trägerfrequenz tatsächlich basierend auf den Seitenbandpositionen im Frequenzspektrum berechnet. Unter Verwendung des Tiefpassfilters in Phase und Quadratur oder 90 Grad nacheilender Versionen des spannungsgesteuerten Oszillatorausgangs erzeugt ein tiefpassgefiltertes Produkt der demodulierten Seitenbänder die Korrektursignale, um den spannungsgesteuerten Oszillator auf die Mitte zu synchronisieren der Seitenbänder, und dies ist die Trägerfrequenz. Währenddessen wird die Nachricht extrahiert, solange der spannungsgesteuerte Oszillator auf den unterdrückten Träger eingerastet ist.