数字通信原理第6章同步原理.ppt

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1、6.1概述6.2载波同步6.3位同步6.4群（帧）同步6.5网同步概念第六章同步原理16.1概述发端收端（协调一致）节拍载波信号一致同步是指收发双方在时间上步调一致，故又称定时，是信息正确接收的前提。2载波同步位同步群同步网同步6.1概述1、按照同步的功用分为：3载波同步是指在相干解调时，接收端需要获得一个与发送端同频同相的相干载波。这个载波的获取称为载波提取或载波同步。位同步又称码元同步。为了得到抽样周期，保证相位一致。在数字通信系统中，任何消息都是通过一连串码元序列传送的，所以接收时需要知道每个码元的起止时刻，以便在恰当的时刻进行取样判决。(1)载波同步(2

2、)位同步6.1概述4(3)群同步群同步有时也称帧同步，包含字同步、句同步、分路同步。在数字通信中，信息流是用若干码元组成一个“字”，又用若干个“字”组成“句”。在接收这些数字信息时，必须知道这些“字”、“句”的起止时刻，否则接收端无法正确恢复信息。6.1概述5在获得了以上讨论的载波同步、位同步、群同步之后，两点间的数字通信就可以有序、准确、可靠地进行了。然而，随着数字通信的发展，尤其是计算机通信的发展，多个用户之间的通信和数据交换，构成了数字通信网。显然，为了保证通信网内各用户之间可靠地通信和数据交换，全网必须有一个统一的时间标准时钟，这就是网同步的问题。(4)网同步6

3、.1概述62、按照获取和传输同步信息方式分为：外同步法自同步法6.1概述7由发送端发送专门的同步信息（常被称为导频），接收端把这个导频提取出来作为同步信号的方法，称为外同步法。6.1概述(1)外同步法(2)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中提取同步信息的方法，称为自同步法。例如曼彻斯特编码。8自同步法是人们最希望的同步方法，因为可以把全部功率和带宽分配给信号传输。在载波同步和位同步中，两种方法都采用，但自同步法正得到越来越广泛的应用。群同步一般都采用外同步法。6.1概述9同步是进行信息传输的必要和前提。同步性能的好坏直接影响着通信系统的性能。如

4、果出现同步误差或失去同步就会导致通信系统性能下降或通信中断。同步系统应具有比信息传输系统更高的可靠性和更好的质量指标，如同步误差小、相位抖动小以及同步建立时间短，保持时间长等。6.1概述106.2载波同步信道m(t)基带信号×滤波器h(t)滤波器×低通m(t)相干解调11问题：中间有信道及滤波设备，如何如何保障一定得到同频同相的相干载波？载波同步的目的：获得同频同相的相干载波。载波同步的方法:6.2载波同步发—>信号+导频—>收外同步插入导频法发—>信号—>收内同步直接法121、何时用插入导频法?2、插在什么位置?3、插什么内容?研究问题：6.2.1插入导频法131、

5、何时用插入导频法对于已调信号本身不含载波或接收端很难从已调信号的频谱中分离出载波这种情况，在发送有用信号的同时，在适当频率位置上，插入一个（或多个）称作导频的正弦波，接收端就由导频提取出载波，这类方法称为插入导频法，也叫外同步法。DSB-SC、SSB、VSB、PSK双边带抑制载波单边带残留边带移相键控无载波有但难提取P=1/2时无载波6.2.1插入导频法142、导频插在什么位置?(以双边带抑制载波为例)尽量少影响原始信号。在此处频谱分量为0，即无原始信号。易于滤出相干载波。载频附近频谱分量很小。0ffcfc+fmfc-fm图6-1DSB-SC信号的导频插入6.2.1插入

6、导频法153、插什么(以双边带抑制载波为例)载波移相900后的“正交载波”。6.2.1插入导频法16m(t)调制信号带通滤波器相加器×输出900相移低通带通滤波器fc窄带滤波器×900相移图6-2插入导频法发端框图图6-3插入导频法收端框图176.2.1插入导频法18导频信号的位置和信号的具体形式有关应易于滤出导频信号的形式是正交载波图6.2、6.3所示为插入导频法的系统框图，窄带滤波器可以用锁相环来替代。6.2.1插入导频法19思考：既然收发所用载波一样，为何要用正交载波？6.2.1插入导频法20思考提示：有直流分量，影响信号6.2.1插入导频法216.2.1插入导频

7、法前面介绍为频域插入导频，插入的导频在时间上是连续的，信道中一直有导频信号存在。224、时域插入导频6.2.1插入导频法在时分多址通信卫星中应用较多。方法：按照一定的时间顺序，在指定的时间内发送载波标准，即把载波标准插入到每帧数字序列中。位同步帧同步载波同步信息位同步帧同步载波同步信息t0t1t2t3t4第1帧第2帧234、时域插入导频6.2.1插入导频法同步载波提取原理接收信号带通解调线性门门控信号鉴相器环路滤波器压控振荡器锁相环24直接法也称自同步法。这种方法是设法从接收信号中提取同步载波。有些信号，如DSB-SC、PSK等，它们虽