通信原理简明教程 教学课件 作者 邬正义 1_第7章　同 步 原 理.pptx

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1、36604-7a主编第7章　同步原理7.1　概述7.2　载波同步7.3　位同步7.4　群同步7.1　概述通信时，接收端和发送端必须步调一致、协同工作，这就是通信中的同步问题。对于数字通信系统来说，同步更是关系到通信质量的一个重要问题。本章将简要介绍同步的基本概念、通信中实现同步的基本原理和方法，使读者初步建立起同步的概念。7.2　载波同步7.2.1　直接产生法7.2.2　插入导频法7.2.1　直接产生法1.平方环法2.科斯塔斯环法1.平方环法图7-1　平方变换法提取载波的原理框图1.平方环法图7-2　采用PLL的平方环法载波提取电路框图2.科斯塔斯环法图7-3　科斯塔斯环法载波提取电路

2、框图2.科斯塔斯环法（7-2）（7-3）（7-5）2.科斯塔斯环法（7-6）（7-7）7.2.2　插入导频法1.频域插入2.时域插入1.频域插入图7-4　在抑制载波的双边带信号中插入正交载波1.频域插入图7-5　频域插入正交导频的发送端原理框图和接收端原理框图2.时域插入图7-6　时域插入导频法的原理框图7.3　位同步7.3.1　外同步法7.3.2　自同步法7.3.1　外同步法外同步法是在发送码元序列中附加码元同步用的辅助信息，以便接收端能够实现码元同步。与载波同步时的插入导频法类似，这种方法是发送时在基带信号频谱的零点处插入所需的位定时导频信号，在接收端再利用一个窄带滤波器将其分离出

3、来。这种方法的优点是设备较简单，缺点是需要占用一定的频带宽度和发送功率。7.3.2　自同步法1.波形变换滤波法2.包络检波滤波法3.锁相法1.波形变换滤波法图7-7　波形变换滤波法提取位同步脉冲的原理框图2.包络检波滤波法图7-8　用包络检波滤波法从2PSK信号中提取同步信息3.锁相法图7-9　一种用于位同步的全数字锁相环的原理框图3.锁相法1)控制器：包括图7-9中的扣除门、附加门和或门。它根据相位比较器输出的控制脉冲(超前脉冲或滞后脉冲)对信号钟的输出序列进行扣除或添加。2)分频器：它实际上是一个计数器，每当控制器输出n个输出脉冲时，它就输出1个脉冲。控制器和分频器共同作用的结果实

4、现了加到相位比较器的位同步脉冲的相位调整。相位的前、后移的最小调整量为Δ=2πT0/Tb=2π/n。3)相位比较器：将接收码元序列与位同步信号进行相位比较，确定位同步信号是超前还是滞后。如超前，就输出一个超前脉冲；如滞后,就输出一个滞后脉冲。7.4　群同步7.4.1　起止式同步法7.4.2　集中插入法7.4.3　分散插入法7.4　群同步图7-10　群同步码的两种插入方式a)集中插入法　b)分散插入法7.4.1　起止式同步法图7-11　起止式同步法的数据帧格式7.4.2　集中插入法1.巴克码2.巴克码的识别1.巴克码1.巴克码图7-12　7位巴克码的自相关函数2.巴克码的识别图7-13　

5、巴克码识别器的结构7.4.3　分散插入法分散插入法又称间隔式插入法。通常，分散插入法的群同步码都很短。比如，可以采用“10”交替码，即在同步码元位置上轮流发送“1”和“0”。这种有规律的周期性出现的“1”和“0”在信息码中很少出现，因此在接收端只要连续测试若干个周期就可以把同步码检测出来。搜索同步码的方法以前都采用数字逻辑电路，现在随着计算机运算速度的提高，一般多采用软件实现。7.4.3　分散插入法图7-14　移位搜索法的算法流程图