56通信原理第五十六讲

《56通信原理第五十六讲》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、《通信原理》第五十六讲§11.2载波同步一、插入导频法抑制载波的双边带信号（如DSB、等概的2PSK）本身不含有载波；残留边带（VSB）信号虽含有载波分量，但很难从已调信号的频谱中把它分离出来；单边带（SSB）信号，没有载波分量，对这些信号的载波提取，可以用插入导频法（外同步法）。a)在抑制载波的双边带信号中插入导频采用插入导频法应注意：1)在导频的频率应当是与载频有关的或者就是载频的频率；2)已调信号频谱中的零点插入导频，且要求其附近的信号频谱分量尽量小。对于模拟调制中的DSB或SSB信号，在载频f附近信号频谱为0

2、；但对于数c字调制中的2PSK或2DPSK信号，在f附近的频谱不但有，而且比较大，因此对c这样的信号，在调制以前先对基带信号进行相关编码，相关编码的作用是把如图11-7（a）所示的基带信号频谱函数变换成如图11-7(b)所示的频谱函数，这样经过双边带调制以后可以在f处插入频率为f的导频。但应注意，在图11-8中插cc0入的导频并不是加于调制器的那个载波，而是将该载波移相90后的所谓“正交载波”。图11-7相关编码进行频谱变换11-1图11-8抑制载波双边带信号的导频插入这样，就可组成插入导频的发端方框图11-9。图1

3、1-9插入导频法发端框图设调制信号m(t)中无直流分量，被调载波为asinωt，将它经90°移相形成c插入导频（正交载波）−acosωt，其中a是插入导频的振幅。于是输出信号为cu(t)=am(t)sinωt−acosωt（11.2-17）0cc设收到的信号就是发端输出u(t)，则收端用一个中心频率为f的窄带滤波0c器提取导频−acosωt，再将它经90°移相后得到与调制载波同频同相的相干载c波sinωt，收端的解调方框图如图11-10所示。c11-2图11-10插入导频法收端框图解调输出为2v(t)=u(t)⋅si

4、nωt=am(t)sinωt−acosωtsinωt0ccccaaa（11.2-18）=m(t)−m(t)cos2ωt−sin2ωtcc222经过低通滤除高频部分后，就可恢复调制信号m(t)。如果发端加入的导频不是正交载波，而是调制载波，则收端v(t)中还有一个不需要的直流成份，这个直流成份通过低通滤波器对数字信号产生影响，这就是发端正交插入导频的原因。2PSK和DSB信号都属于抑制载波的双边带信号，所以上述插入导频方法对两者均适用。对于SSB信号，导频插入的原理也与上述相同。b)时域插入导频这种方法在时分多址通信卫

5、星中应用较多。时域插入导频方法是按照一定的时间顺序，在指定的时间内发送载波标准，即把载波标准插到每帧的数字序列中，如图11-13（a）所示。图中t~t就是插入导频的时间。这种插入的结果只是在23每帧的一小段时间内才出现载波标准，在接收端应用控制信号将载波标准取出。时域插入导频法常用锁相环来提取同步载波。11-3图11-13时域插入导频法二、载波同步系统的性能及相位误差对解调性能的影响a)载波同步系统的性能载波同步系统的性能指标主要有效率、精度、同步建立时间和同步保持时间。载波同步追求的是高效率、高精度、同步建立时间快

6、，保持时间长。1)高效率指为了获得载波信号而尽量少消耗发送功率。直接法由于不需要专门发送导频，因而效率高，而插入导频法由于插入导频要消耗一部分发送功率，因而效率要低一些。2)高精度指接收端提取的载波与需要的载波标准比较，应该有尽量小的相位误差。如需要的同步载波为cosωt，提取的同步载波为ccos(ωt+Δϕ)，Δϕ就是载波相位误差。通常Δϕ分为稳态相差θ和随机相差σ两ceϕ部分，即11-4Δϕ=θ+σ（11.3-1）eϕ稳态相差与提取的电路密切相关，而随机相差则是由噪声引起。3)同步建立时间t指从开机或失步到同步所

7、需要的时间。显然st越小越好。s4)同步保持时间t指同步建立后，若同步信号小时，系统还能c维持同步的时间。t越大越好。c这些指标与提取的电路、信号及噪声的情况有关。b)载波相位误差对解调性能的影响相位误差Δϕ对不同信号的解调所带来的影响是不同的。我们首先研究DSB和PSK的解调情况。设DSB信号为m(t)cosωt，所提取的相干载波为ccos(ωt+Δϕ)，这时解调输出m′(t)为c1m′(t)=m(t)cosΔϕ（11.3-2）21若没有相位差，即Δϕ=0，cosΔϕ=1，则解调输出m′(t)=m(t)，这时信号2

8、有最大幅度；若存在相位差，即Δϕ≠0时，cosΔϕ〈1，解调后信号幅度下降，2使功率和信噪功率比下降cosΔϕ倍。对于2PSK信号，信噪功率比下降将使误码率增加。若Δϕ=0时1P=erfc(E/n)（11.3-3）e02则Δϕ≠0时1P=erfc(E/ncosϕ)（11.3-4）eϕ02以上说明，载波相位误差Δϕ引起双边带解调系统的信噪比下降，