第13章同步原理祥解.ppt

主要内容 第1章 绪论 第2章 确知信号 第3章 随机过程 第4章 信道 第5章 模拟调制系统 第6章 数字基带传输系统 第7章 数字带通传输系统 第8章 新型数字带通调制技术 第9章 模拟信号的数字传输 第10章 数字信号的最佳接收 第11章 差错控制编码 第12章 正交编码与伪随机序列 第13章 同步原理 第14章 通信网 13.3.1 外同步法 常用的外同步法：在发送信号中插入频率为码元速率(1/T)或码元速率的倍数的同步信号。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。 优点：设备较简单； 缺点：需要占用一定的频带宽带和发送功率。 插入码元同步信号的方法 时域：连续插入、增加“同步头” 频域：在信息码元频谱之外占用一段频谱用于传输同步信息，利用信息码元频谱中的“空隙”处，插入同步信息 外同步法目前采用不多 13.3.2 自同步法 1.自同步法分类： (1)开环同步法：滤波法 1)对信号进行某种变换后滤出位同步信号 不归零的随机二进制序列，不论是单极性还是双极性的，当P(0)=P(1)=1/2时，都没有f=1/T，2/T等线谱，因而不能直接滤除f=1/T的位同步信号分量。但是，若对信号先进行某种变换，例如，变成归零的单极性脉冲，其频谱分量含有频谱分量f=1/T的分量，再送入一个窄带滤波电路取出该分量，再经移相调整后就可形成位定时脉冲。 2)对带限信号进行包络滤波，利用幅度的“陷落”进而恢复出位同步信号。 (2)闭环同步法：锁相环法 (2)闭环同步法：锁相环法 位同步锁相法的基本原理与载波同步中的锁相环法类似 在接收端利用鉴相器比较接收码元和本地产生的位同步信号的相位，若两者相位不一致(超前或滞后)，鉴相器就产生误差信号去调整位同步信号的相位，直至获得准确的位同步信号为止。将本地时钟锁定在输入信号上。 锁相法有两类： 模拟锁相法 数字锁相环路： 锁相法有两类： 模拟锁相法：环路中误差信号去连续地调整位同步信号的相位 数字锁相环路：从鉴相器所获得的与同步误差成比例的误差信号不是直接用于调整振荡器，而是通过一个控制器在信号钟输出的脉冲序列中附加或扣除一个或几个脉冲，去调整加到鉴相器上的位同步脉冲序列的相位，达到同步的目的。 锁相环能够跟踪接收信号的相位变化，这是提高同步准确性的主要因素。当接收信号产生暂时中断时，由于环路滤波器的时间常数很大，使压控振荡器的输出基本保持不变，这样，原来的同步信号会得到保持，避免了同步中断对系统造成的影响，由于数字锁相环的良好性能，在数据传输的同步提取中得到了广泛的应用。 13.4 群同步 载波同步解决了同步解调问题，可由频带信号解调为基带信号； 位同步在数据传输中用于确定每个码元的抽样判决时刻，对各个码元加以区分，在接收端恢复出传输的码元序列； 实际的数据传输中，通常是将若干个码元组成码组进行传输，帧同步的任务就是要给出码组“开头”和“末尾”时刻，根据码组“开头”和“末尾”的时刻，就可以对解调器输出的比特序列进行码组恢复。 群同步的任务是将接收码元序列正确分组 常用的方法是外同步法，包括 集中插入法、分散插入法和起止同步法 信息码组 同步码组 信息码组 信息码组 信息码组 同步码组 同步码组 13.4.1集中插入法：又称连贯式插入法 原理：采用特殊的群同步码组，集中连续的插入在信息码组的前头，使得接收时能够容易地立即捕获它。 适用：要求快速建立同步的地方，或间断传输信息并且每次传输时间很短的场合。 作为帧同步码组，在传输过程中不可避免的会受到噪声的影响，从而导致同步码组中某些码元出错，以致接收端检测不出帧同步码组，造成漏同步； 同时，由于信息码序列是随机的，有可能出现与帧同步码组完全相同的码型，这会使收端产生假同步。 信息码组 同步码组 信息码组 信息码组 信息码组 同步码组 同步码组 在实际中，总是希望漏同步和假同步概率越小越好，并且码组易于识别，传输效率要高，即帧同步码组的长度尽量短。 要求：群同步码的自相关特性曲线具有尖锐的单峰，以便容易地从接收码元序列中识别出来。 常用的一种群同步码叫巴克码。巴克码的R(0)=n，而在其它处的自相关函数R(j)的绝对值均不大于1。 4 1 2 3 -4 -1 -3 -2