数字通信系统中时钟信号和定时信号实现

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1、目录摘要：1第一章：绪论2第二章：原理介绍3一、同步的分类31、载波同步32、位同步43、长帧同步44、短帧同步4二、同步的实现5（一）、载波同步的方法51、插入导频法52、直接法83、相正交环法8（二）、位同步的方法10（三）、长帧同步的实现10（四）、短帧同步的实现11第三章：硬件系统及调试结果13一、系统的电原理框图13二、系统电路分析13三、软硬件实现20第四章：回顾与展望23参考文献：24附录：2425数字通信系统中时钟信号和定时信号实现摘要：时钟信号和定时信号是目前处理数字通信系统的一个热点。基于产生出来的时钟信号的好坏将直接影响着整体电路的质量，时钟

2、的不稳定抖动或产生互相干扰，时序关系不严密，产生出现误差，对通信电路均产生不同程度的影响。轻者造成整个电路的不稳定、不可靠；重者系统将无法工作。起好坏具有显著的影响。本文首先介绍了数字通信系统时钟信号和定时信号的原理，然后分析了系统电路，最后开发流程设计了一个硬件系统，取得了良好的数字通信效果。关键词：数字通信;定时脉冲；时钟信号25第一章：绪论在人类社会历史的长河中，人际之间进行思想情感的交流离不开信息的传递。古代的烽火台、驿站；现代的电报、电话、传真、电子信箱、广播、电视等都是传递信息的手段和方式。自然界中，人们听到、观察到的现象，可用语言、文字、图像等信息来

3、表达、存储或传递。信息被认为是人类社会重要资源之一，在政治、军事、生产乃至人们日常生活中起着十分重要的作用。在数字通信系统中，时钟信号是非常重要的。产生出来的时钟信号的好坏将直接影响着整体电路的质量，时钟的不稳定抖动或产生互相干扰，时序关系不严密，产生出现误差，对通信电路均产生不同程度的影响。轻者造成整个电路的不稳定、不可靠；重者系统将无法工作。因此，对时钟信号或者其它定时信号，必须严格要求：相位关系，脉冲占空比，定时脉宽等。本文将研究时钟信号和定时信号在整个电路中的作用，和它们的产生方法，原理以及实现方法。分析电路图和各个原器件，计算参数和各部分的波形产生，单片

4、机的使用，编程方法以及硬件系统设计。本文分为四章，第一章：绪论。第二章：应用原理分为同步分类的介绍和同步实现的方法。第三章：硬件系统及测试结果分为系统的电原理框图，系统电路分析及波形和软硬件实现。第四章：总结作者的工作，指出了下一步的工作方向即回顾与展望25第二章：原理介绍同步是通信系统中一个重要的实际问题。同步是指两个或多个信号之间在频率或相位上保持某种严格的特定关系。最简单的关系就是频率相等。如果每个信号频率是固定不变的，“频率相等”具有明确的含义如果频率是变化的，即使是非常小的变化，“频率相等”的含义就不清楚了。例如两个信号长期平均频率相等，短期频率不一定相

5、等，那么这两个信号是否同步就很难说了。在实际工程中，如果两个或多个数字信号所对应的有效瞬时以同样的平均速率出现，我们就认为这两个或多个数字信号同步。同理，在接受端产生的与“字”、“句”的起止时刻相一致的定时脉冲序列，称为“字”同步和“句”同步，统称为群同步或帧同步。当通信是在两点间进行时，完成了载波同步、位同步和群同步之后，接受端不仅获得了相干载波，而且通信双方的时标关系也解决了。这时接收端就能以较低的错误概率恢复出数字信号。同步原理：一、同步的分类同步的分类一般按功能来分。分为载波同步、位同步即码元同步、群同步即帧同步和网同步。1、载波同步当采用同步解调或相干检

6、测时，接受端需要提供一个与发射端调制载波同频、同相的相干载波。这个相干载波的获取就称为载波提取，或称为载波同步。在利用同步解调的传输系统中，在接受端需要一个与发送端同频同相的载波。图2.1是一个采用同步解调的传输系统的方框图。图2.1DSP系统传输方框为能正确解调,要求接受端用于解调的载波信号和发射端用于解调的载波同频同相,如果这两个信号同频同相了,我们说这两个系统载波同步了。252、位同步数字通信中，除了有载波同步的问题外，还有位同步的问题。因为消息是一串相继的信号码元的序列，解调时常需知道每个码元的起止时刻。判决的时刻应位于每个码元的终止时刻，因此，接受端必须

7、产生一个用作抽样判决的定时脉冲，序列，它和接受码元的终止时刻应对齐。我们把在接受端产生与接受码元的重复频率和相位一致的定时脉冲序列的过程称为码元同步或位同步，而称这个定时脉冲序列为码元同步脉冲或同步脉冲。数字通信系统中，消息是由一串相继的码元传递的。这些码元具有相同的持续时间。接受端接受这个码元序列时，一般都需要知道每个码元的起止时刻，以便取样判决。因此再接受端需要一个码元定时脉冲序列来控制取样器，使取样的间隔和发送码元的宽度相同。取样时刻对准最佳取样判决位置。这个用于控制取样器的码元定时脉冲序列称为位同步脉冲。3、长帧同步长帧同步是时钟格式类型的一种工业名称，它

8、控制ADP