成都信息工程学院现代通信原理电子课件第十章 同步原理.ppt

内容目的要求 教学要求:理解载波同步、位同步和群同步的基本概念、基本方法和技术指标，了解网同步的概念。 内容提要:载波同步的原理、方法与技术指标；位（码元）同步的原理、方法与技术指标；群（帧）同步的原理、方法与技术指标；网同步的概念。 重点：载波同步、位（码元）同步、；群（帧）同步方法。 难点：群（帧）同步的保护。 10.1 同步的分类 10.1.1 按同步的功能分类 功用来分：同步可以分为载波同步、位同步（码元同步）、帧同步（群同步）和网同步（通信网中用）。 1、载波同步 10.2 载波同步 10.2.1 直接法（自同步法） 1. 平方变换法 设调制信号中无直流分量，则抑制载波的双边带信号为： 经过一个平方律部件后就得到 10.3 位同步 10.3.1 位同步的作用与分类 1、基本要求 码元速率相同，码元相位对准。 2、作用 判决器的抽样脉冲；解码脉冲；PCM系统；帧同步的基准；信表信号。 3、分类 自同步和插入导频法。 10.4 帧同步 帧同步的任务就是在位同步信息的基础上，识别出数字信息群的起止时刻，或者说给出每个群的 “开头”和“末尾”时刻。 10.4.1 帧同步的方法 为了实现群同步，可在数字信息流中插入一些特殊码字作为每个群的头尾标记。 实现方法：连贯式插入法和间隔式插入法。 作业 * 第10章 同步原理 通信原理 第10章 同步原理 10.1 同步的分类 10.2 载波同步 10.3 位同步 10.4 帧同步 接收端作相干解调，得 低通滤波器后输出差频，得 因此，要求收发端同频同相。 2、位同步 位同步：要求在接受端产生于发送端相同码元重复频率，并且具有合适的相位位置。 3、帧同步 建立在位同步基础之上，通常由位同步分频产生，关注的是为同步产生的位置。 4、网同步 10.1.2 按同步的实现方法分类 外同步法：在适当的位置，专门发送同步信息。 自同步法：同步信息可以从信号中直接提取出来。 在通信系统中，通常都是要求同步信息传输的可靠性高于信号传输的可靠性。 二分频电路提取出的载波存在π相位模糊问题。 2. 平方环法 3. 科斯塔斯环 经低通后的输出分别为 ： 乘法器的输出为： 上式可以近似地表示为： 4.多相移相信号中提取同步信息 数字通信中经常使用多相移相信号，这类信号同样可以利用多次方变换法从已调信号中提取载波信息。 10.2.2 插入导频法 1、双边带信号中插入导频 插入的位置应在频谱位零处，导频与加在调制器的那个载波移相90°后的所谓“正交载波” 。 其输出信号可表示为： 收端乘法器输出为： 2、残留边带信号中插入导频 3、直接法和插入导频法的比较 （1）不占用导频功率; （2）防止导频和信号间的互相干扰； （3）防止信道不理想引起导频相位误差 。 插入导频法的优缺点主要表现在； （1）可以利用它作为自动增益控制； （2）多消耗一部分不带信息的功率。 10.2.3 载波同步系统的性能指标 载波同步系统的主要性能包括：效率、精度、同步建立时间和同步保持时间。 1、载波同步精度 精度是指提取的同步载波与载波标准比较，它们之间的相位误差大小。 （1）稳态相位误差 （2）随机相位误差 从物理概念上讲，正弦波加上随机噪声以后，相位变化是随机的，它与噪声的性质和信噪功率比有关。 2、载波同步的效率 3、同步建立时间和保持时间 建立时间 保持时间 10.2.4 频率误差和相位误差对解调性能影响 1、既有频差又有相位差 解调后得到的信号是： 2、只有相位差 对于2PSK信号而言，会使误码率增大。 10.3.1 插入导频法 1、插入位定时导频法 位置 框图 2、波形变化法 插入导频法的另一种形式是使数字信号的包络按位同步信号的某种波形变化。 10.3.3 直接法