[理学]通信原理粟向军第9章_同步原理.ppt

上式即同步带宽表示式，要增加同步带宽, 要减小n 第9章 同步原理 清华大学出版社 载波同步 位同步 提取的相干载波是相干解调的基础 提取的位同步定时脉冲是 正确抽样判决的基础 不管是模拟系统还是数字系统，只要采用相干解调，都需要载波同步 只有数字通信系统才需要位同步 载波同步提取的是载频 信息 位同步提取的是码率 信息 载波同步提取的信号波形是正弦波 位同步信号是定时脉冲 载波同步必须使相干载波与 发射载波同频同相 位同步定时脉冲频率为 ，相位根据判决时信号波形，可能在码元中间，也可能在码元终止时刻 实现方法有外同步、自同步 实现方法有外同步、自同步 第9章 同步原理 清华大学出版社 9.3 群 同 步 9.3.1 连贯式插入法 9.3.2 间歇式插入法 9.3.3 群同步的性能分析 第9章 同步原理 清华大学出版社 9.3 群 同 步 群同步也称为帧同步，在数字通信系统中，一般总是以一定数目的码元组成一个个的“字”或“句”，即组成一个个的“群”(也可以称为帧)进行传输的。上一节介绍了位同步信号的提取，而由位同步信号进行分频即可得到群同步信号的频率，但如何知道一个群从何时开始，何时结束，就需要做进一步的工作，也就是下面要介绍的群同步。群同步的任务就是在位同步信息的基础上，识别出数字信息群(“字”或“句”)的起止时刻，或者说给出每个群的“开头”和“末尾”时刻 第9章 同步原理 清华大学出版社 9.3.1 连贯式插入法 1．起止式群同步法 电传报文的一个字由7.5个码元组成，假设电传报文传送的数字序列为10010，则其码元结构如下图 第9章 同步原理 清华大学出版社 缺点:由于这种同步方式中的止脉冲宽度与码元宽度不一致，就会给同步数字传输带来不便。另外，在这种同步方式中，7.5个码元中只有5个码元用于传递信息，因此编码效率较低。 优点:结构简单，易于实现，它特别适合于异步低速数字传输方式。 第9章 同步原理 清华大学出版社 2．连贯式插入法 连贯式插入法也叫集中式插入法，即在每群的开头集中插入群同步码组的方法。 用来插入到群中的特殊码字: 1 应该具有尖锐单峰特性的局部自相关特性， 2 这个特殊码字在信息码元序列中不易出现以便识别， 3 群同步识别器需要尽量简单 第9章 同步原理 清华大学出版社 巴克码:是一种具有特殊规律的二进制序列。它的规律是：一个长度为n的巴克码序列{x1,x2,x3….xn}，每个码元xi只可能取值+1或-1，则它必然满足条件: 位数n 巴克码字 2 + +；–+ 3 + +– 4 + + +–；+ +–+ 5 + + +–+ 7 + + +––+– 11 + + + –––+––+– 13 + + + + +––+ +–+–+ 巴克码字 第9章 同步原理 清华大学出版社 以n = 7的巴克码为例，它的局部自相关函数计算结果如下 j=0 j=1 j=2 j -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 R(j) 0 -1 0 -1 0 -1 0 7 0 -1 0 -1 0 -1 0 第9章 同步原理 清华大学出版社 七位巴克码的自相关函数图: 第9章 同步原理 清华大学出版社 七位巴克码的识别:可由七级移位寄存器、相加器、判决器构成 7级移位寄存器的1、0端输出按照1110010的顺序连接到相加器输入，接法与巴克码的规律一致。当输入数据的“1”存入移位寄存器时，“1”端的输出电平为+1，而“0”端的输出电平为-1；反之，存入数据“0”时，“0”端的输出电平为+1，“1”端的电平为-1。若各移位寄存器的输出端接法与巴克码规律一致时，则该识别器实际上是对输入的巴克码进行相关运算。 七级移位寄存器 第9章 同步原理 清华大学出版社 当7位巴克码在图9-20(a)中的t1时刻刚好全部进入七级移位寄存器，每级移位寄存器输出均为+1，加法器有最大输出+7，其他情况下加法器输出均小于+6。因此可将判决门限设为—+6，当最后一位巴克码0进入识别器时t1时刻，在判决器端就得到一个标志，帧开始的帧同步脉冲。 第9章 同步原理 清华大学出版社 例9-4】 已知五位巴克码组为11101，其中“1”用+1表示，“0”用-1表示。 (1) 试确定该巴克码的局部自相关函数。 (2) 试用该巴克码作为帧同步码，画出接收端识别器的原理框图。 解：(1)根据公式9-26可以算出 (2) j=0 j=2 j=1 j=4 j=3 =1+1-1-1=0 =1-1+1=+1 =-1+1=0 =+1 第9章 同步原理 清华大学出版社 9.3.2 间歇式插入法 间歇式插入法也可称为分散式插