通信原理(陈启兴版)第11章课后习题答案

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1、第11章同步原理11.1学习指导11.1.1要点同步原理的要点主要包括载波同步、码元同步和群同步。1.载波同步载波同步的方法一般分为两类。一类是在发送端发送有用信号的同时，在适当的频谱位置插入一个或儿个载波信号（被称为导频），从接收信号屮提取岀载波信号，这类方法叫插入导频法；另一类方法不专门发送导频，而是从接收信号屮肓接提取载波，这类方法叫宜接法。在发送信号中插入导频后，就可以从接收信号中提取出载波信号。提取的方法常用窄带滤波器和锁相环（PLL）o其实，锁相环也可以认为是一个极窄频帯的滤波器。插入导频时，需要在频

2、域选择合适的地方和大小。插入的导频大小不必一定要等于载波频率,只要通信双方约定一个差值，接收方就可以采用混频器得到人小等于载波频率的导频。除了DSB信号外，插入导频还适用于SSB信号、VSB信号、2PSK信号等。载波同步的直接法要因不同的调制信号而片，可以采用的方法有平方变换法、科斯塔斯（Costas）环法和再调制法等。2.码元同步在接收端，为了在准确的时刻对接收码元进行判决，必须耍有码元同步电路。码元同步的方法包括外同步法和自同步法。外同步法是一种利用辅助信息同步的方法，需要在信号屮另外插入包含码元定时信息的导

3、频或数据序列。自同步法不需要辅助同步信息，直接从接收信息中提取出码元定时信息。码元外同步法常常在发送信号中插入频率为码元速率（1疗）或码元速率的整数倍的同步信号。在接收端利川一个窄带滤波器，将具分离出來，并形成码元定时脉冲。插入码元同步信号可以在时域，也可以在频域进行。如果采用在时域插入码元同步信号,则可以在某确定的时刻连续插入儿个周期同步脉冲。在接收端，就可以从已知的时刻开始提取出同步信息脉冲，最后产生码元定时脉冲。如果采用频域插入码元同步信号，则可以在信息码元的频谱空白的地方插入码沅速率（1/C或码元速率的整

4、数倍的同步信号。在接收端,利用窄带滤波器就可以提取出同步信息脉冲，最后产牛码元定时脉冲。码元自同步法包括滤波法和锁相环法两类。如果接收信息屮有等于码元速率的离散频率分量，则可以用窄带滤波器提取出同步信息脉冲；反Z,则必须采用某种非线性变换，间接得到等于码元速率的离散频率分量，最后利用窄帯滤波器提取出同步信息脉冲，最后产生码元定时脉冲。这种方法就是属于码元自同步的滤波法。码元自同步的锁相环法采用PLL形成一个闭环控制，当坏路锁定时，VCO就可以输出码元定时信号了。3.群同步能够被理解信息往往是由多个码元组成的序列。

5、通常，由若干个码元代表一个字母（或符号和数字），而由若干个字母组成一个字，又由若干个字组成一个句，以此类推。在进行数据通信时，把若干个码沅组成一个码组。群同步乂叫帧同步，其任务就是码组、字、句等区分开来。例如，一个码组由8个字母纽成，一个字由10个码组组成，一个句由20个字组成，则将码元位同步脉冲进行8分频，即町得到码组同步脉冲，将码组同步脉冲进行10分频，即可得到字同步脉冲，将字同步脉冲进行20分频，即可得到句同步脉冲。这看起來很简单，但是，在“开头”和“结尾”时刻，群同步脉冲不能直接从位同步脉冲得到，需要另想

6、方法解决。因此本节讨论的内容是讨论在“开头”和“结尾”吋刻的群同步问题。为了解决在“开头”和“结尾”时刻的群同步问题，常常采用的群同步方法冇连贯输入法和间歇式输入法两种。在早期的数字通信屮，还常使用起止同步法。所谓的连贯输入法是指在每群信息码元的开头发送一个特殊的码组，这个特殊码组应该是在信息码元序列中不会出现的，接收端就能正确识别这个特殊码组，从而止确判断群的开头”和“结尾”。间歇式输入法是针对不宜在信息码元中集中插入一个一个特殊的码纟R的情况，此时可以采用分散插入群同步码组，每隔一定数量信息码元插入一个群同步

7、码元。连贯式插入法又叫集中插入法，采用特殊的群同步码组，集中插入在信息码组的前头，使得接收吋能够容易地捕获它。因此，要求群同步码的口相关特性曲线具有尖锐的单峰，以便容易地从接收码沅序列中识别出來。若一个码组的自相关函数仅在&0)处出现峰值，其它处的/?(/)值均很小，则可以用求白相关两数的方法寻找峰值，从而发现此码纽，并确定其位置。巴克(Barker)码就具有这样的特性，所以它常被用来作为群同步码。间歇式输入法又叫分散插入法，主要用在多路数字电话系统中。数字电话主要冇PCM和AM两种。在数字电话系统中常采用“10

8、”交替码。这种有规律的周期性地出现的“10”交替码，在信息码兀序列中极少可能出现。因此在接收端有可能将同步码的位置检测岀來。接收端必须用比较长的时间接收信息码元序列中的同步码元的位置，从血确定信息码码的起止位置。这种方法虽然需要比较长的捕获时间，但是，对息码元序列的连贯性影响比较小。间歇式输入法既可以用硕件为主來实现，也可以用软件为主來完成。现在，大多用软件为主的方法实现