《同步技术》PPT课件

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1、第8章同步技术《现代通信原理（第三版）》宋祖顺宋晓勤宋平电子工业出版社同步系统的分类1载波同步2载波同步的性能3位同步4位同步系统的性能5第8章同步技术6群同步为使整个通信系统有序、准确、可靠地工作，收、发必须有一个统一的时间标准，即定时系统。依靠定时系统去完成收、发双方时间的一致性，即同步。（数字，模拟）同步的目的8.1同步系统的分类8.1.1同步系统按功能分类载波同步：在接收端得到一个与发端同频同相的载波。（相干解调的基础）位同步：在接收端产生一个与接收码元频率和相位吻合的脉冲序列。（取样判决的基础）帧同步（群同

2、步）：在接收端产生一个标志每帧首尾的定时脉冲。（分组及译码的基础）网同步：为使数字通信网有统一的时间基准而进行的同步。（交换及复接的基础）8.1.2同步系统按实现方法分类外同步法：由发端插入专门的同步信息，接收端提取检测出同步信息的方法。自同步法：收端直接从信号中提取同步信息的方法。8.2载波同步8.2.1自同步(仅讨论信息码流中不含载波的情况)一、平方变换法和平方环法（1）平方变换法(以PSK信号为例)载波同步是指在相干解调时，接收端需要提供一个与接收信号中的调制载波同频同相的相干载波。这个载波的获取称为载波提取或

3、载波同步。信道带通滤波低通相/绝平方取判X由于电路中有二分频，因此存在相位模糊问题。平方变换法原理框图：信道带通低通相/绝平方取判X环滤VCO相比该电路是用锁相环代替平方变换法中的窄带滤波器，故称平方环法法。2.平方环法:由于电路中有二分频，因此同样存在相位模糊问题。二、同相正交环(科斯塔斯特环)：方框原理图如下经环路滤波器后控制VCO，则鉴相特性如图8.48.2.2外同步法（插入导频法）1、频域正交插入并对信码进行相关编码相关编码——第类部分响应：相关编码振荡器带通信道+X正交插入导频发射机方框原理图：正交插入导频

4、接收机方框原理图：带通低通相关译码判取X滤波器2、插入双导频信号在或附近频谱成分较大，无法在处插导频，此时才插双导频。双导频确定的原则：（1）双导频在信号带外，不会干扰信号，同时也不要离信号频带太远。（2）插入的双导频应便于求得++信道带通低通X窄带窄带XX8.3载波同步的性能一、相位误差二、同步建立时间（越短越好）三、同步保持时间（越长越好）从同步建立时间和同步保持时间两表示式看出，它们对Q的要求是矛盾的。若用锁相环，同步建立时间与保持时间也是矛盾的，请参见教材。8.4位同步8.4.1外同步法——插入位定时导频及包

5、络调制一、插入位定时导频位定时导频插入的原则：(1)位定时导频必须在基带信号频谱的零点插入。(2)插入位定时导频通常为相关编码并插入导频是常用的位同步的外同步方法，其方框图如图8.15二、包络调制法其方框图如图8.16如对PSK调制，该信号原包络是一条水平线，它不包含有位同步信息，若对包络实现浅调幅，其调幅信号频率为，接收端采用包络检波，便可得到位同步信息。8.4.2直接提取位同步信号法定义：是指从接收到的基带信号中直接提取位同步信息。一、滤波法若基带信号为全占空矩形序列,无论是单极性或双极性信号，它们都不含或成份，

6、因此不能直接提取位同步信息。若是归零脉冲，则一定含有成份。因此对全占空矩形随机序列先进行波形变换，如采用微分、全波整流等变换手段，就能提取信息。其方框图如8.17，各点波形图如图8.18二、包络陷落法包络陷落法方框图及各点波形PSK等信号，在数据变化时刻产生幅度“陷落”，使包络携带有位同步信息，故可检出。带限频谱的产生：三、锁相法锁相法是用锁环代替上述方法中的窄带滤波器，从而实现位同步信号提取。由于位同步信号是周期性取样脉冲序列，因此常用数字锁相环，系统框图如下：波形变换相位比较N次分频器或门附加门晶振扣除门位同步信

7、号滞后脉冲超前脉冲四、锁相法抗干扰性能的改善两种数字滤波方案原理图：位同步与载波同步比较8.5位同步系统的性能相位误差同步建立时间同步保持时间8.6群同步群同步不是获取群的频率信息，而是指示群开始或结束的位置，其本质与前两种同步有较大区别。8.6.1连贯插入1.巴克码连贯插入的关键是寻找群同步码，其要求：目前尚未找到巴克码的一般构造方法，只搜索到几组巴克码，其码组最大长度为13，全部列于表中：局部自相关函数：2.单峰局部自相关函数3.7位巴克码识别电路相加电路01010101010101取样判决群同步输出接收码流（含

8、巴克码）010011101001110其中四位相同，三位不同(红色)所以，巴克码识别器输出电压为：4-3=1码流巴克码信码巴克码识别器巴克码识别器输出计算巴克码是插在信息码流之中的，因此巴克码的前后均是信息码，考虑到最坏的情况，我们列出了巴克码识别器输出电压和对应概率表：表中：N——巴克码移出识别器的位数(负数表示巴克码尚未进入识别器的位数)V