通信原理第13章同步原理.ppt

13.2.2 直接法 直接法举例 平方变换法 平方环法 同相正交环法 13.2.2 直接法 13.2.2 直接法 13.2.2 直接法 13.2.2 直接法 13.2.2 直接法 13.2.2 直接法 13.3.2 直接法 13.4 群（帧）同步技术 群同步的任务就是在位同步信息的基础上，识别出数字信息群的起止时刻，或者说给出每个群的 “开头”和“末尾”时刻。 实现群同步方法：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。 实现方式：集中插入法和分散插入法。 VCO输出 滤波后 相乘后 v5和v6相乘后 如果我们把图13-6中除环路滤波器(LF)和压控振荡器(VCO)以外的部分看成一个等效鉴相器(PD)，其输出v7正是我们所需要的误差电压。用v7去调整压控振荡器输出信号的相位，最后就可以使稳态相位误差θ减小到很小的数值。这样压控振荡器的输出v1 就是所需要提取的载波。不仅如此，当θ减小到很小的时候，v5就接近于调制信号m(t)，因此，同相正交环法同时还具有了解调功能，目前在许多接收机中已经到了使用。  Costas环与平方环都是利用锁相环（PLL）提取载波的常用方法。 Costas环与平方环相比，在电路上要复杂一些，但它的工作频率即为载波频率，而平方环的工作频率是载波频率的两倍，显然当载波频率很高时，工作频率较低的Costas环易于实现 当环路正常锁定后，Costas环可直接获得解调输出，而平方环则没有这种功能。 直接法的优缺点：??? (1) 不占用导频功率．因此信噪功率比大一些；??? (2) 可以防止插入导频法中导频和信号间由于滤波不好而引起的互相干扰，也可以防止信道不理想引起导频相位的误差；????(3) 有的调制系统不能用直接法（如SSB系统）。 两种载波同步方法的比较 插入导频法的优缺点：??? ????(1)有些不能用直接法提取同步载波的调制系统只能用插入导频法；??? (2)有单独的导频信号，一方面可以提取同步载波，另一方面可以利用它作为自动增益控制；????(3)插入导频法要多消耗一部分不带信息的功率。因此，与直接法比较，在总功率相同条件下实际信噪功率比要小一些。 两种载波同步方法的比较 13.2.3 载波同步系统的性能指标 高效率 高精度 同步的建立时间、保持时间 高效率指的是为了获取载波信号而尽量少消耗发送功率。（直接法优于插入导频法） 载波同步系统的性能指标 高精度指的是接收端提取的载波应是相位误差 尽量小的相干载波。 载波相位误分为稳态误差和随机误差: 稳态误差主要是由系统决定，随机误差则是由随机噪声产生。 同步建立时间ts和保持时间tc，要求ts短，tc长。 建立时间：同步信号从无到有的过程。 保持时间：同步信号从最高到无的过程。 13.2.3 载波同步系统的性能指标 13.3 位同步 位同步的概念： 在数字通信系统中，发端按照确定的时间顺序，逐个传输数码脉冲序列中的每个码元。 接收端必须有准确的抽样判决时刻才能正确判决所发送的码元。 接收端必须提供一个确定抽样判决时刻的定时脉冲序列。这个定时脉冲序列的重复频率必须与发送的数码脉冲序列一致，同时在最佳判决时刻对接收码元进行抽样判决。可以把在接收端产生这样的定时脉冲序列称为码元同步，或称位同步。 13.3 位同步 位同步的实现方法： 滤波法得到位同步信号有两种方法： 对信号进行某种变换后滤出位同步信号； 对带限信号进行包络检波，利用幅度的“陷落”进而恢复出位同步信号。 滤波法 锁相法 位同步锁相法是指利用锁相环来提取位同步信号，根据数字通信的需要，常采用数字锁相环。 插入导频法 直接法 例如：随机的二进制不归零码基带信号序列，本身不包含位同步信号 导频插入的方法? 问题： 13.3.1 插入导频法 1、插在基带信号频谱的零点处 2、利用调制的方法插入 3、利用独立信道传送位定时信号 1、导频插在插在基带信号频谱零点处 图13-7 导频插入位置示意 （1）插入位置示意 13.3.1 插入导频法 尽量少影响原始信号。在此处频谱分量为0，即无信号。 易于滤出载波。载频附近频谱分量很小。 13.3.1 插入导频法 （2）接收端如何提取导频信号（对应图13-7b） 图13-8 位同步插入导频法框图 13.3.1 插入导频法 由窄带滤波器取出导频的另一路经过移相和放大限幅、微分全波整流、整形等电路，产生位定时脉冲，微分全波整流电路起到倍频器的作用，因此虽然导频是 fb /2，但定时脉冲的重复频率变为与码元速率相同的 。 为减小导频对信号的影响，应从接收的总信号中减去导频信号。由窄带滤波器取出的导频（fb/2）经过移相和倒相后，再经过相加器把