通信原理第2版作者沈越泓第10章同步原理课件.pptVIP

机械工业出版社2004年1月 通信原理 沈越泓、高媛媛、魏以民等编著 机械工业出版社 第10章 同步原理 § 10.1 引言 § 10.2 载波同步 § 10.3 位同步 § 10.4 群同步 §10-1 引言 同步的分类: 一.按同步的功用来区分 1.载波同步:利用同步解调的传输系统中,在接受端需要一个与发送端同频同相的载波。 2.位同步(码元同步):接受端的码元定时脉冲序列的重复频率和相位要与发送端保持一致。 3.群同步(帧同步)：为把若干字组成的句或段加以区分而插入的的起止码称为群同步。 4.网同步：为使数字通信网有一个统一的时间节拍标准而进行的同步。 二.按传输同步信息方式的不同来区分 1.外同步:由发送端发送专门的同步信息。 2.自同步:设法从信息中提取同步信息。 2.在残留边带信号中插入导频 二、直接法 1.平方变换法和平方换法 （1）平方变换法 （2）平方环法 为了改善平方变换的性能，可以在平方变换的基础上，把窄带滤波器改用锁相环，这就变成了平方环法。 2.同相正交环法(科斯塔环) 同相正交环法的优缺点： 优点：可以直接解调出m(t)(v5) 缺点：电路实现较复杂 同相正交环法也存在相位模糊问题 三.两种载波同步方法的比较 1. 直接法的优缺点 (1) 不占用导频功率，因此信号功率比可以大一些。 (2) 可防止插入导频法中导频和信号由滤波不好 引起的互相干扰,也可防止信道不理想引起 的导频相位误差。 (3) 有的调制系统不能用直接法(如SSB系统)。 2.插入导频法的优缺点 (1) 有单独的导频信号，一方面可以提取同步载 波，另一方面可以用它作自动增益控制。 (2) 有些不能用直接法提取同步信息的调制系统 只能用插入导频法。 (3) 要多消耗一部分不带信息的功率，与直接法 比较在总功率相同条件下信噪功率比要小 一些。 载波同步系统的性能 主要性能指标： (1)效率:为获得同步，载波信号应尽量少消耗发射功率。 (2)精度:指提取的同步载波与需要的载波标准比较，应有尽量小的相位误差。 (3)同步建立时间ts:越短越好，这样同步建立得快。 (4)同步保持时间tc:越长越好，这样同步建立后可以保持较长时间。 一.稳态相位误差: 当滤波器中心频率与载波频率不相等时就会 使提取的同步载波信号引起一个稳态相位误 差Δφ。 1.对于用窄带滤波其提取同步的方法 2.对于用锁相环提取同步载波的方法 二.随机相位差: 三.建立时间和保持时间 1.用窄带滤波器提取载波时 (1)建立时间ts 载波相位误差对解调性能的影响 1.既有Δω,又有Δφ时：对DSB信号相当于对x(t)进行了缓慢的幅度调制，使收听到的信号时强时弱，甚至为零；对SSB信号，解调以后所有角频率都偏Δω，使话音信号频谱偏移Δω。 2. Δω=0,只有 Δφ：对DSB信号，借条后输出为x(t) cosΔφ/2，引起误码率上升；对SSB信号将引起波形失真。 §10-3 位同步的方法 一.引言 1.位同步与载波同步的区别：模拟通信没有位同步，数字通信一般都有位同步；位同步信号从基带中提取，特殊情况在频带中提取，而载波同步一定在频带中提取。 2.对位同步信号的要求： (1)使收端的位同步脉冲频率和发送端的码元速率相同。 (2)使收端最佳判决时对接收码元作抽样判决。 3.位同步方法的分类：直接法和插入导频法。直接法中也分滤波法和锁相法。 二.用插入导频法提取位同步信号 2.波形变换法（双重调制法） 对2PSK或2FSK信号，在发送端进行附加的幅度调制，如果附加调制频率Ω＝2πfb，则在收端采用包络解调就可以取出的成分作为同步信号。 三.直接提取位同步信号 1.滤波法 数字锁相位同步要点： 晶振产生的高速时钟经过N次分频之后，得到位同步时钟。（N个高速脉冲产生一个位同步时钟）　 如果N个脉冲中被扣除了一个，则位同步脉冲出现的时机将延时Tb/N，即相位被推迟2?/N。 如果在N个脉冲中插入一个脉冲，则位同步脉冲出现的时机将提前Tb/N，即相位被提前2?/N。 数字锁相位同步要点： 扣除或附加与否，由相位比较器输出的结果决定。 本地产生的位时钟与接收码元进行相位比较。只有接收码元出现“0”、“1”转换时（波形有过零点），才有相位比较输出。 位同步系统的性能 练习题 1.采用数字锁相环实现位同步。设晶振频率为6 MHz，码元速率为8 KHz。最