第13章_同步原理 通信原理new

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1、第13章同步原理课程邮箱：cp_cauc@126.com，密码：123abc王晓亮wxl_ee@126.com中国民航大学电子信息工程学院2013-6-20第13章同步原理13.1概述13.2载波同步13.3码元同步13.4群同步13.5网同步通信原理电子信息工程学院213.1概述∑同步°通信系统，特别是数字通信系统的关键技术和先决条件°目的：使接收信号与发射信号保持正确节拍，以保证接收系统能正确接受信息通信原理电子信息工程学院313.1概述∑同步类型°载波同步•又称载波恢复或载波提取°码元同步•又称时钟同步或时钟恢复•对于二进制信号，又称位同步或位定时

2、°群同步•又称帧同步°网同步通信原理电子信息工程学院413.1概述∑同步类型°载波同步•在接收设备中产生一个和接收信号的载波同频、同相的本地振荡（也称相干载波），用于相干解调（同步解调）。°码元同步•在接收端产生与接收码元的重复频率和相位一致的时钟脉冲序列，以便确定每个码元的积分区间和抽样判决时刻。通信原理电子信息工程学院513.1概述∑同步类型°群同步•在接收端产生与每“组”、每“帧”起止时刻相一致的同步脉冲序列，以便对接收码元正确分组。°网同步•使通信网中各时钟之间保持同步。通信原理电子信息工程学院613.1概述∑同步方法（按获取和传输同步信息的方式

3、分）°外同步法•由发送端发送专门的同步信息（常称为导频），接收端采用适当手段进行提取。•优点：设备较简单•缺点：需占用额外的频带带宽和发送功率°自同步法•发送端不发送专门的同步信息，接收端设法从收到的信号提取同步信息的方法。•优点：不占用额外的频带带宽和发送功率•缺点：设备较复杂通信原理电子信息工程学院7第13章同步原理13.1概述13.2载波同步13.3码元同步13.4群同步13.5网同步通信原理电子信息工程学院813.2载波同步∑外同步法（插入导频法）°适用范围•不包含载频分量的信号，如DSB、SSB、VSB、等概的2PSK（2DPSK）°导频插入方

4、法•频域插入导频：已调信号频谱空隙插入，功率要小•时域插入导频：在每帧特定的一小段时间插入，导频是断续的°导频提取方法•窄带滤波器•锁相环通信原理电子信息工程学院913.2载波同步∑自同步法（直接法）°平方变换法°平方环法°科斯塔斯环°再调试器通信原理电子信息工程学院1013.2载波同步∑平方变换法°设信号s(t)=m(t)cos(ωct+θ)（2PSK）式中，m(t)=±1将上式平方，得到2221s(t)=m(t)cos(ωt+θ)=[1+cos2(ωt+θ)]cc2载频s(t)输出带通滤波平方窄带滤波2分频平方变换法原理方框图通信原理电子信息工程学院

5、1113.2载波同步∑平方环法s(t)带通滤波平方环路滤波载频压控振荡2分频窄带滤波输出平方环原理方框图锁相环通信原理电子信息工程学院1213.2载波同步∑科斯塔斯环°又称同相正交环法或边环法c•e解调低通输出载频•ag压控振荡环路滤波输出s(t)90°相移bdf低通科斯塔斯环法原理方框图通信原理电子信息工程学院1313.2载波同步∑再调试器cdes(t)•低通ab90°相移••载频压控振荡输出g环路滤波f通信原理电子信息工程学院1413.2载波同步∑载波同步的性能°载波不同步的后果——产生相位误差•数字通信系统：信噪比下降、误码率升高•模拟通信系统：接

6、收信号产生失真°同步建立时间和保持时间•同步建立时间：从开始接收到信号（或从系统失步状态）到提取出稳定的载频所需要的时间。•同步保持时间：从开始失去信号到失去载频同步的时间。•希望同步建立时间尽可能短，同步保持时间尽可能长，但二者往往同时变长或变短，只能折中。通信原理电子信息工程学院15第13章同步原理13.1概述13.2载波同步13.3码元同步13.4群同步13.5网同步通信原理电子信息工程学院1613.3码元同步∑外同步法°在发送的基带信号中插入频率为码元速率或码元速率的倍数的同步信号°频域插入：在信息码元频谱空隙或频谱外插入°时域插入：连续插入或每

7、组码前加“同步头”通信原理电子信息工程学院1713.3码元同步∑自同步法°开环同步法•延迟相乘法•微分整流法°闭环同步法•超前/滞后门同步法通信原理电子信息工程学院1813.3码元同步∑延迟相乘法ac窄带滤波放大限幅b延迟T/2(a)(b)(c)通信原理电子信息工程学院1913.3码元同步∑微分整流法低通微分整流窄带滤波放大限幅通信原理电子信息工程学院2013.3码元同步∑超前/滞后门同步法u1

8、u1

9、T

10、•

11、∫dtd滞后门-m(t)e=

12、u2

13、-

14、u1

15、门波形产生压控振荡环路滤波++超前门T−du2

16、u2

17、∫dt

18、•

19、0通信原理电子信息工程学院2113

20、.3码元同步∑码元同步误差对于误码率的影响°匹配滤波或相关接收时°码元不同步-〉