通信原理之同步ppt课件.ppt

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1、第7章同步通信原理课程组1目标要求一、基本要求1、掌握载波同步、位同步、群同步、网同步的概念；2、掌握载波同步的方法及载波同步的性能分析；3、掌握位同步方法及位同步误差对误码率的影响；4、掌握群同步方法及群同步的性能分析；5、掌握网同步方法。2主要内容7.1概述7.2载波同步方法7.3位同步7.4群同步7.5网同步小结思考题、习题37.1概述信源发送端接收端信道编码调制信道压缩编码解调信宿保密解码信道解码压缩解码保密编码噪声同步信源编码信源解码数字通信系统模型47.1概述一、同步需要解决的问题要实现信号的正确传输，要求接收机产生的信号与发射机发送过来的信号具有相同的频率与相

2、位关系，称具有相同频率和相位的时间关系的两信号为同步信号。载波同步数字信号同步位同步群同步（字同步）网同步返回57.2载波同步方法在发送端的发送信号中插入一个专门的导频用于载波同步；在接收端设法从有用信号中直接提取载波。67.2载波同步方法一、插入导频法例：2PSK信号1.在发送端：插入正交导频m(t)频谱中的最高频率为fmf0–fmf0+fm0f0f导频77.2载波同步方法－插入导频法2.在接收端：用窄带滤波器滤出导频分量，并将其移/2，变成sin0t，然后用它和接收信号相乘。设接收信号仍用s0(t)表示，则此乘积为滤除20频率分量，就可以恢复出原调制信号m(t)。

3、若不用正交导频，接收端输出将增加直流分量。87.2载波同步方法－插入导频法3.原理方框图相乘电路带通滤波相加电路/2相移载波产生(a)发送端原理方框图带通滤波相乘电路低通滤波/2相移窄带滤波(b)接收端原理方框图97.2载波同步方法二、直接提取法1、平方法（1）原理对于没有载波分量的信号，例如2PSK信号，设接收信号为s(t)：式中，m(t)为调制信号，它无直流分量。将此接收信号平方后，得到10用窄带滤波器将上式中2f0分量滤出，经过二分频，就得出载频f0的分量。原理方框图如下：S(t)S2(t)窄带滤波二分频平方f02f07.2载波同步方法－直接提取法11存在问题：二

4、分频电路的初始状态是随机的，使分频输出的初始相位有两种可能状态：0和,即相位是模糊的。用锁相环代替窄带滤波器的方案原理方框图优点：输出信号具有更好的稳定性，并且不必须有连续的输入信号。平方二分频压控振荡相乘环路滤波2f0S(t)S2(t)f0锁相环7.2载波同步方法－直接提取法127.2载波同步方法－直接提取法（2）科斯塔斯环法－同相正交环法原理方框图bes(t)c/2移相相乘压控振荡环路滤波低通相乘低通相乘adfg解调输出13原理设：接收信号仍为抑制载波的双边带信号s(t)，本地载波电压为式中，为信号和本地载波的相位差。7.2载波同步方法－直接提取法147.2载波同

5、步方法－直接提取法输入信号s(t)和本地载波相乘后得到157.2载波同步方法－直接提取法经过低通滤波后，它们分别为：和上面这两个电压再相乘后得到上式中，是本地载波相位与接收信号载波相位之差。vg经过环路滤波器后加到压控振荡器上，控制其振荡频率。167.2载波同步方法三、载波同步性能1.载波同步精确度：两种相位误差：1.由电路参量引起的恒定误差；2.由噪声引起的随机误差。177.2载波同步方法－载波同步性能2.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－越短越好。同步保持时间－从开始失去信号到失去载频同步的时间－越长

6、越好。两者是矛盾的。187.2载波同步方法－载波同步性能3.载波同步误差对2PSK信号误码率的影响相位误差包括两部分：＝＋式中，－恒定误差－随机误差∵解调输出为式中cos引起信号电压下降，∴信号噪声功率比r下降为cos2倍。因此，误码率下降为式中，r为信号噪声功率比。返回197.3位同步码元同步相干载波cos0t相乘电路带通滤波低通滤波抽样判决定时脉冲s(t)A(t)载波同步与位同步的区别：2ASK非相干解调：2ASK相干解调：包络检波器全波整流带通滤波低通滤波抽样判决定时脉冲s(t)A(t)207.3位同步码元同步外同步法：在发送端的发送信号中外

7、加包含位定时信息的导频或数据序列；自同步法：在接收端设法从信息码元序列本身中提取位定时信息。217.3位同步码元同步一、外同步法辅助信息同步法1.原理：在发送端信号中插入频率为码元速率（1/T）或码元速率的倍数的位同步信号。在接收端利用一个窄带滤波器，将其分离出来，并形成码元定时脉冲。2.插入位同步信号的方法：时域：连续插入、不连续插入（“位同步头”）频域：信号频带外插入、信号频带内“空隙”处插入。3.优缺点：设备较简单；但占用一定的带宽和发送功率。227.3位同步码元同步237.3位同步码元同步二、自同步法1.开