《同步原理》PPT课件

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1、8.1载波同步8.1.1直接法8.1.2插入导频法8.3帧同步8.2位同步8.1.3载波同步系统的性能指标8.2.2自同步法8.1.4载波相位误差对解调性能的影响8.2.3位同步系统的性能指标8.3.1连贯插入法8.3.2间隔式插入法8.3.3帧同步的保护8.3.4帧同步系统的性能指标第8章同步原理8.2.1外同步法8.4.1准同步方式8.4.2主从同步方式8.4.3相互同步方式本章小结8.4网同步8.4.4网同步等级划分及性能指标第8章同步原理本章难点本章要点•同步的基本概念•载波同步•位同步•帧同步•网同步•

2、帧同步的保护第8章同步原理第8章同步原理在数字通信系统中，同步是指收发两端的载波、码元速率及各种定时标志都应步调一致地进行工作。不仅要求同频，而且对相位也有严格的要求。数字通信系统中的同步按照作用不同来区分，有载波同步、位同步(码元同步)、帧同步(群同步)及通信网同步。8.1载波同步8.1.1直接法直接提取法适用于接收信号(如DSB信号、PSK信号)本身就含有载波分量或载波的谐波分量，在接收端对这些信号进行适当的处理后，就可以从中提取出所须的相干载波。1.平方变换法和平方环法此法适合于抑制载波的双边带信号。图8-

3、1所示是平方变换法提取同步载波成分的方框图。平方环法的原理框图如图8-2所示。第8章同步原理e(t)输入信号s(t)平方器2f0窄带滤波器二分频器图8-1平方变换法提取同步载波s(t)输入信号本地相干载波锁相环鉴相器平方器环路滤波器压控振荡器二分频器图8-2平方环法提取同步载波2.同相正交环法同相正交环又叫科斯塔斯(Costas)环，其电路原理如图8-3所示。s(t)cos(ω0t+θi)v1v7v4v3v2低通压控振荡器低通90o相移环路滤波器信号输出v5v6图8-3同相正交环法原理示意图第8章同步原理8.1.

4、2插入导频法1.频域插入导频法频域插入导频法是在已调信号的频谱中再加入一个低功率的线谱，该线谱对应的正弦波即称为导频信号。DSB信号的频谱如图8-4所示，发送端插入导频和接收端提取导频的原理如图8-5所示fs(f)0f0导频图8-4DSB信号的导频插入振荡器带通相加900移相f0窄带滤波器带通低通-900移相图8-5导频插入和提取方框图(a)导频插入；(b)导频提取。（a）（b）第8章同步原理2.时域插入导频法时域插入导频的方法是将导频按一定的时间顺序在指定的时间间隔内发送，即每一帧除传送数字信息外，都在规定的时

5、隙内插入载波导频信号、位同步信号、帧同步信号。时域插入导频法常用锁相环来提取相干载波，如图8-6所示。压控信号接收信号带通压控振荡器线性门环路滤波器鉴相器解调锁相环图8-6用锁相环提取时域插入的导频第8章同步原理8.1.3载波同步系统的性能载波同步系统的主要性能指标是效率及精度。所谓高效率就是指在能够获得载波的情况下，尽量减少发送载波的功率。载波同步系统的精度越高，传输系统误码率就越小，这是影响传输系统误码率的主要因素。除了以上指标，还有同步建立时间(越短越好)、同步保持时间(越长越好)、相位抖动(越小越好)。8

6、.1.4载波相位误差对解调性能的影响所提取的载波与接收信号中的载波的相位误差将会对解调信号产生主要影响。相位误差Dj是两部分误差之和：即稳态误差qv与相位抖动sj之代数和(8-15)Dj存在时，不仅使信噪比下降，而且产生原基带信号的正交项，使基带信号产生畸变，且这种影响随Dj增大而增大。第8章同步原理8.2位同步位同步又称码元同步，它是数字通信系统中非常重要的一个同步技术。要真正恢复数字信号必须进行整形判决，这就要求本地码元定时与发送端定时脉冲的重复频率相等，而且判决时刻必须在最佳点以保证对输入信号的最佳取样进行

7、判决。如图8-7所示发端101101收端信道001111××发端101101收端信道(a)(b)101101图8-7判决时刻的选取(a)判决时刻选取不合适；(b)判决时刻选取适当第8章同步原理8.2.1外同步法1.插入位定时导频法图8-8为导频插入频谱，其中图8-8(a)表示双极性不归零的基带信号插入导频的位置是fb=1/T(T为码元周期)；图8-8(b)表示经波形相关编码之后，基带信号中插入导频的位置为。fb(b)(a)fs(f)s(f)f00fb2fbfb/23fb/2图8-8导频插入频谱导频提取的原理如图8

8、-9所示，图8-9中利用锁相环的跟踪和窄带的特性来提取信号，而移相电路目的是为了抵消提取出的导频信号经窄带滤波器、限幅器和锁相环引起的相移。数字基带信号数字信号位同步信号接收信号解调相减移相锁相环限幅窄带滤波图8-9插入导频的提取第8章同步原理2.双重调制导频插入法在频移键控、相移键控的数字通信系统中，已调信号都是包络不变的等幅波，在发送端用位同步信号对已调信号再进行附加