第3章 数据信号的传输.ppt

2、时钟同步定义 时钟同步：使收端的定时信号的间隔（或频率）与接受端信号的间隔（或频率）完全相等，并使定时信号与接受信号码元保持固定的最佳关系的条件成为传输相同的位同步、比特同步，也称为时钟同步。 定时信号:控制取样、判决的信号为定时信号，又称为位定时信号。 3、对位定时信号的传输和提取的要求 （1）在接收端恢复或者提取定位时信号的重复频率（或间隔）与发送端码元的相等。 （2）接受端的位定时信号与接受端的数据码元保持最佳的相位关系（即最佳位置提取） 图（b）给出了已经均衡的y(t)波形，由图可见：波形在（-1，1）范围内事消除了符号间干扰的，但是在超出区间范围，还是存在符号间干扰。所以当N有限时，不能完全消除符号间干扰。但当N足够大时，干扰就会很小，对符号的判决不会造成影响。 1、问题：前面假定的数据都为随机序列，若数据在一段时间内出现长连“0”或长连“1”或短周期的数据序列，这样对系统造成不利的影响： （1）可能产生交调串音。这种序列有很强的单频分量，这些单频可能与载波或已调信号产生交调，造成对相邻信道数据信号的干扰； （2）可能造成传输系统失步。长0长1序列可能造成接收端定时信息提取的困难，不能保证系统具有稳定的定时信号； （3）可能造成均衡器调节信息丢失。长0长1时，接收端长时间没有波形，均衡器得不到必要的参考来估计响应参数，导致均衡器偏离最佳状态。 七、数据序列的扰乱与解扰 2、解决方法： 在发端将传送的数据序列中存在的短周期的序列或全“0”（“1”）序列按照某种规律变换为长周期的，且“0”、“1”等概率，前后独立的随机序列，即扰乱。 经过扰乱的数据通过系统传输后，在接收端需要还原成原始的数据，这就需要在接收端进行扰乱的逆过程，即解扰，由解扰器来完成。 3、主要用途： F防止发送功率密度谱中有固定谱线而易干扰其他系统。 F有利于数据接收设备中的定时恢复。 F有利于自适应均衡器的工作。 4、实现（方法）： F理想情况：用一个随机序列与输入数据序列进行逻辑加，这样就能把任何输入数据序列变换为随机序列 F存在问题：由于完全随机序列不能再现，故收端解扰困难 F实际：用伪随机序列代替完全随机序列与输入数据序列进行逻辑加，产生近似扰乱效果，这样的扰乱器称基本扰乱器 5、基本扰乱器组成： 由若干个移位寄存器和反馈环所组成，其扰乱特性决定了移位寄存器的个数和不同的反馈环。 6、原理： 下图为一种最简单的扰乱器及其解扰器 其中每个移位寄存器经过一次移位，在时间上延迟一个码元T时间，在计算中可用运算符号D表示。设X、Y分别表示扰乱器的输入和输出序列。从图(a)可得： X ? (D ? D2)Y = Y 由于任何序列自身的模2加等于0，即X ? X = 0， Y ? Y = 0...。用(D ? D2)Y加等式两边得 X ? (D ? D2)Y ? (D ? D2)Y = Y ? (D ? D2)Y 即 X ? 0 = (1 ? D ? D2)Y X = (1 ? D ? D2)Y 于是输出为 Y就是已扰乱的数据序列。 从图(b)，设Y? 与X? 表示解扰输入和输出序列，则 X? = Y? ? D Y? ? D2 Y? = (1 ? D ? D2)Y? 如果传输没有误码，则Y? = Y。将（1）式的Y代上式，得 这说明解扰器恢复了原来的数据序列。 例：如一数据序列为“1111100000000000”，即具有短周期5个连“1”和11个连“0”。试求该序列通过上图(a)的扰乱器后的输出序列，并比较这两个序列，以说明扰码效果。该扰乱器输出Y与输入X的关系为 其中DnX表示将X延迟n个码。 X = 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 D3X = 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 D4X = 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 D6X = 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 D7X = 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 D9X = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 D10X = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 D12X = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0