[物理]第 九章 同步原理.ppt

第 九章 同步原理 9.1 载波同步方法 　　抵制载波的双边带，单边带等信号中不含有 载波分量，可以用插入异频法，来提取载波。尤 其是SSB-SC只能用插入异频法提取载波。 １.在DSB-SC中插入异频法 (1)异频插入位置应该在信号频率谱为零的位置，否则异频与信号频谱重叠在一起，接收时不易取出。对于模拟信号(如DSB,SSB)载频附近信号频谱为零，但对于数字信号，有码序列含有直流分量，必须进行相矢编码，使其不含有直流分量，才能插入异频。 (2)插入的异频不是加于调制器的载波，而是将载波90°移位后的“正交载波”。　 接收端方框图 2.在VSB中插入异频法 前面介绍过VSB频谱。以下边带为例，边带滤波器如图所示。fc-fm至fc使LSB大部分通过，fc到fc+fr让USB小部分通过。由于fc附近有信号分量，不能在fc处来插入异频。 (3)载波提取框图 二、直接法 1.平方变换法和平方环法 设：s(t)=m(t)cosωct m(t) 模拟调制信号 由于用3，2分频电路，提取载波存在180°相位模糊问题。对移相信号而言，可采用相对移相克服载波的0,π相位模糊问题。 (2)平方环法 2.用相正交环法（科斯塔斯costas)环 加入两个乘法器的本地信号为VCO的输出cos(ωct+θ)和正交信号sin(ωct+θ)，故称其为同相正交环。 设输入为DSB:m(t)cosωct， 则 用V7控制VCO,使其输出信号相位θ减小到最小值(剩余稳态相差)，V1就是所需提取的载波。　 同相正交环的工作频率是载频,而平方环的工作频率是载频的两倍.显然当载频很高时,同相正交环比平方环易于实现。 9.2 载波相位误差对解调性能影响 载波同步系统提供的载波存在稳态相差和随机相差,使得相干载波相位φ和已调信号载波相位不完全相同。 一、相位误差对双边带调制信号的影响 设收到的双边带信号为 　　　　　S(t)=m(t)cosωct 二、φ对单边带调制信号的影响 Φ对单边带调制信号的影响不仅引起信噪比下降，而且还引起信号畸变。 可见：第一项 第二项与 9.3 位同步的方法 一、插入异频法 1.类似于载波同步的插入异频法，它是在基带信号频谱的零点插入异频信号。如图: 图(a)提取出位同步时钟与插入异频周期（或频率相同） 图(b)经相关编码后波形频谱提取出异频频率为位同步时钟频率一半，要经过信频。 二、直接法 即直接从数字信号中提取出位同步信号的一种方法。 2.锁相法 在数字通信中采用的数字锁相法提取位同步 (2)位同步信号提取原理 不同步时，调态原理: a:当频器输出的位同步时钟超前于接收码元的相位时，相位比较器送出一超前脉冲，加到扣除门（常开）的禁止端，扣除一个a路脉冲，这样分频器输出的脉冲相位就推后1/n周期。 b.当分频器输出的位同步脉冲滞后于接收码元的相位时，相位比较器送出一滞后脉冲，加到附加门（常闭的），使b路输出一个脉冲通过“或门”插入到原a路之间，使分频器输出相位就提前1/n周期。 三、位同步误差对性能的影响 9.4 群同步 群：数字通信中，一定数目的码元组成的一个个“字”或“句”，来进行传输。这些“字”或“句”称之为“群”。 一、连贯式插入法－在每群开头集中插入群同步码组 1.群同步码： (2)设特殊码组 {x1,x2…..xn}是一个非周期序列，其局部自相关函数表示为： 2.巴克码—一种常用的群同步码组 (1)局部自相关函数 　一个n位巴克码组为｛x1,x2…..xn},其中xi取值为± 1，其局部自相关函数为： 目前已找到的巴克码组如图：  同样可求出j=3,5,7时R(j)=0；j=2,4,6时R（j）=-1。根据这些值,利用偶函数性质,可以作出7位巴克码的R(j)与j的关系曲线，  　 (2)巴克码识别器及工作原理 其同步未漏概率为： 故漏同步概率为： 2. 假同步概率P2在信息码元中，也可能出现与群同步码组相同码组，而被识别器认为是同步码组实现假同步。 3. 同步平均建立时间ts 设每群的码元速率为N(包括n位群同步码)，每码元时间为T,一群时间为NT。　　 经过这样反复调态，即实现了同步。 群同步：提供每个群的“开头”和“结尾”的时刻。虽然群同步信号可以由位同步信号分频获得，但每群的“开始”无法由分频器输出决定。 连续式插入法 间隔式插入法 群同步方法: 插入特殊码组作为群的“头”“尾”标记 自同步法：利用数据码组之间特性实现群同步 要求: (1)具有尖锐单峰特性的局部自相关函数。 　 (2)识别器尽量简单 它相当于在时延j=0时,序列中全部元素都参加相关运算,而j ≠0时,只有部分元素参加相关运算。 n 0或± 1 0 j=0 n≤ j ＋＋